專利名稱：噴液方法、噴液頭及其設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種噴液頭，一種使用該噴液頭的噴液設備，及一種噴液方法，其中，期望的液體是通過向該液體提供熱能，使其發(fā)泡而噴出的。
本發(fā)明尤其涉及一種噴液頭，它具有通過發(fā)泡而可運動的一可動件，一個采用此噴液頭的頭架，并涉及使用噴液頭、頭架的噴液裝置。本發(fā)明還涉及通過發(fā)泡移動可動件而噴射液體的一種噴液方法及記錄方法。
本發(fā)明可被應用于如打印機、復印機，具有通訊傳遞系統(tǒng)之傳真機，具有打印部分或類似物的文字理器，以及以各種處理裝置組合成的工業(yè)記錄裝置等設備，在這些設備中，記錄是在一種如紙、線、纖維、紡織物、皮革、金屬、塑料樹脂材料、玻璃、木材、陶瓷等記錄材料上進行的。
在本申請說明書中，“記錄”不僅意味著形成具有特定意義的字符、圖或類似物之圖像，還包括形成不具有任何特定意義的圖案。
稱之為發(fā)泡噴墨型的噴墨記錄方法是公知的，在此方法中，瞬時狀態(tài)變化導致通過對油墨施加如熱那樣的能量產(chǎn)生瞬時體積變化(發(fā)泡)，以便通過由狀態(tài)變化產(chǎn)生的力將油墨從噴口噴出，由此而使油墨噴向記錄材料并粘在其上而產(chǎn)生圖像資料。如在美國專利US4723129中公開的，一種采用沸騰發(fā)泡記錄方法之記錄裝置具有一噴油墨的噴口，一個與噴口流體連通的油墨流通道，及一個作為能量發(fā)生裝置安置在油墨流通道內(nèi)之電熱轉(zhuǎn)換器。
這種記錄方法之優(yōu)點是，可以以高速低噪音方式記錄高質(zhì)量的圖像，而且可以高密度安置多個噴口，因而可以提供具有高清晰度之小體積記錄設備，而且易于印刷彩色圖像。因此，發(fā)泡型噴射記錄方法現(xiàn)在已被廣泛地應用于打印機、復印機、傳真機或其它辦公設備，以及用于如紡織物印刷裝置或類似物。
隨著對發(fā)泡噴射技術的廣泛需求之增長，現(xiàn)已對該技術提出各種要求。
例如，要求改善能量利用率。為了滿足這一要求，已經(jīng)研究了如調(diào)整保護膜厚度那樣的優(yōu)化熱產(chǎn)生元件的技術。這種方法在改善所產(chǎn)生的熱對液體之傳送效率方面是有效的。
為了提供高質(zhì)量圖像，驅(qū)動條件已被提了出來。通過驅(qū)動諸條件的改善使噴墨速度增加，和/或使發(fā)泡穩(wěn)定，以便更好地完成噴墨工作。作為另一個實例，從提高記錄速度的觀點來看，提出了改進油墨通道結構的問題，通過這種改進，可使液體填充入液流通道的速度加快。
日本專利申請公開NO SHo-63-199972及類似的專利申請公開了一種液流通道結構，它展示于圖45(a)，(b)中。在此出版物中公開的液流通道結構及噴頭制造方法的發(fā)明部分地導致在發(fā)泡時產(chǎn)生液體倒流(壓力沿遠離噴口方向傳遞出即是朝向液腔12的)。這種往回波動被稱之為能量損失，因為它不是朝噴射方向傳遞的。
圖61(a)和(b)公開了一種閥10，閥10沿遠離噴口11之方向，與由熱發(fā)生元件12產(chǎn)生的汽泡發(fā)生區(qū)分隔開。
在圖61(b)中，閥10是由一塊板制成的，使它有一原始位置，在該位置上看起來閥10就如同是粘在液流通道3之頂壁上似的，在發(fā)泡時，閥10就向下偏斜入液流通道。這樣，通過閥10控制一部分回波，使能量損失被抑制。
但是，就此結構而言，如果考慮到在液流通道3中，有液體噴出的狀態(tài)下產(chǎn)生沸騰氣泡時，并不希望由閥10對部分回波產(chǎn)生抑制。
回波本質(zhì)上是不能對噴射起作用的。在回波在液流通道3內(nèi)產(chǎn)生之同時，對噴射有直接幫助之壓力已經(jīng)使液體可能從液流通道中噴射，其情況如圖61(a)所示。因此，即使向后波動被抑制，噴射亦不會受大的影響，如果只是其一部分被抑制，則受影響就更小。
在另一方面，在發(fā)泡噴射記錄方法中，加熱是以熱產(chǎn)生元件與油墨接觸方式反復進行的。因此，由于過熱附著的油墨，而有一種過熱材料被沉積于發(fā)熱元件的表面上。但是沉積物附著的量很大程度上與油墨材料有關。如果發(fā)生這樣的情況，噴墨是不穩(wěn)定的，而且在出現(xiàn)沉積時，被噴的液體容易因加熱而變壞，或者不可能被充分地產(chǎn)生一個泡。希望液體被噴射出而不使之變壞。
從這一觀點來看，日本專利申請公開NO.SHo-61-69467，No.SHo-55-81172及美國專利US No.4480259公開了各種不同的液體被用于通過這種加熱(發(fā)泡液)使此液體發(fā)泡而被噴射(噴液)。在這些出版物中，指出作為噴射液的油墨和發(fā)泡液是用一種硅橡膠或類似物的柔性膜來完全隔開的，以防止噴射液體與熱發(fā)生元件直接接觸，而由發(fā)泡液發(fā)泡產(chǎn)生的壓力向噴射液的傳遞是靠柔性膜的變形實現(xiàn)的。防止沉積物附著在加熱元件表面和噴射液體選擇范圍的增加是通過這樣的一種結構來實現(xiàn)的。
但是，就在其內(nèi)噴射液與發(fā)泡液完全分開的這種結構來說，由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力通過柔性膜之擴張收縮變形傳送至噴射液，因而，有相當高程度的壓力被該柔性膜吸收。此外，柔性膜的變形不是那樣大，因而，雖然通過在噴射液與發(fā)泡液之間的這一設置提供了同樣的作用，但能量利用率及噴射力均變壞了。
進一步講，已發(fā)現(xiàn)要優(yōu)先考慮形成泡的發(fā)熱區(qū)域，例如象可移動件或液流通道這樣的結構元件，它們影響穿過電熱轉(zhuǎn)換器區(qū)中心的中心線相對于液流方向的下游的泡的生長或位于影響泡生長的表面區(qū)域的中心下游的泡的生長。
關于這項技術，本申請的申請人已在日本專利申請公開No.平-7-4109中公開。
因此，本發(fā)明的一個主要目的是提供一種噴液方法和設備，其中，液體壓力可以更有效地提供給可動件，以便使噴液量和噴液速度更加穩(wěn)定，并進一步改善噴液量的控制性能。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種噴液設備和方法，其中明顯減少在發(fā)熱元件上的液體的熱累積，同時提高了噴液效率和噴液壓力，通過減少發(fā)熱元件上的殘余泡，可以實現(xiàn)令人滿意的噴液。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種噴液方法和噴液設備，其中抑制了由于回波而在與液體供應方向相反的方向上的液體慣性，同時，由于可動件的閥功能使彎液面收縮減小因而增加再充填頻率，從而提高了打印速度或類似性質(zhì)。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種噴液設備和方法，其中，使在發(fā)熱元件上的沉積物量減少，并使噴液效率和能力足夠高，而且可使用的噴射液體的范圍加寬。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種噴液設備和方法，其中噴射液可在較寬的范圍內(nèi)選擇。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種噴液方法，包括預備一個噴液頭，該噴液頭包括一個噴液用的噴液口，一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域，一個面對發(fā)泡區(qū)域設置，并能在第一位置和比第一位置更遠離發(fā)泡區(qū)域的第二位置間移動的可動件；通過在發(fā)泡區(qū)域的發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力，使可動件從第一位置移動到第二位置，以使泡在接近噴液口的下游側(cè)的膨脹比上游側(cè)的大；向用于給發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和相鄰的第二脈沖并在它們之間有時間間隔的驅(qū)動脈沖；由第一脈沖將液體預熱到一定程度，使它不足以通過噴液口噴液；通過第二脈沖加熱液體而產(chǎn)生一個泡并通過噴液口噴液；通過改變第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供一種噴液方法，包括沿著按液流通道方向設置的發(fā)熱元件從發(fā)熱元件的上游供應液體；向被如此供應的液體提供由發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱能以使其發(fā)泡，從而由通過發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力移動靠近噴液口側(cè)的可動件的自由端，可動件面對發(fā)熱元件設置；向用于給發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和在它們之間帶有間隔時間的鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖；由第一脈沖將液體預熱到不足以通過噴液口噴液的程度；通過由第二脈沖加熱液體產(chǎn)生一個泡，以通過噴液口噴液；通過改變第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供一種噴液方法，包括預備一個噴液頭，其上包括一個同噴液口液體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；在發(fā)泡區(qū)域產(chǎn)生一個泡，并由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移進第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力引導向第一液流通道的噴液口并噴液；向用于給發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖并在它們之間帶有時間間隔的驅(qū)動脈沖；由第一脈沖將液體預熱到不足以通過噴液口噴液的程度，通過由第二脈沖加熱液體產(chǎn)生一個泡，以通過噴液口噴液；通過改變第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供一種噴液設備，包括一個噴液頭，該噴液頭包括一個用于噴液的噴液口，一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域，一個面對發(fā)泡區(qū)域設置的可動件，其可在第一位置和比第一位置更遠離發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動；其中，由通過發(fā)泡區(qū)域中的發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力使可動件從第一位置移動到第二位置，從而使泡在更接近噴液口的下游側(cè)的膨脹得比上游側(cè)大；向用于給發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應驅(qū)動脈沖的裝置，該驅(qū)動脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖，并在它們之間帶有時間間隔，這樣通過第一脈沖將液體預熱到不足以通過噴液口噴液的程度，并通過由第二脈沖加熱液體產(chǎn)生一個泡，以通過噴液口噴液；控制裝置，用于通過改變第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供一種噴液設備，包括一個噴液頭，該噴液頭包括一個用于噴液的噴液口；一個通過向液體提供熱量，在液體中發(fā)泡的發(fā)熱元件；一個液流通道，它具有一個用于從發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；一個正對發(fā)熱元件設置的可動件，其上有一個靠近噴液口的自由端，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使該自由端移動，從而向噴液口方向引導該壓力；供應裝置，其向用于給發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個驅(qū)動脈沖，該脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖并在它們之間帶有時間間隔，這樣由第一脈沖將液體預熱到不足以通過噴液口噴液的程度，從而通過由第二脈沖加熱液體產(chǎn)生一個泡而通過噴液口噴液；控制裝置，其通過改變第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供一種噴液設備，包括一個噴液頭，其上包括一個與噴液口流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其中，在發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移進第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力引導向第一液流通道的噴液口，以便噴液；供應裝置，其向用于給發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個驅(qū)動脈沖，該脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖并在它們之間帶有間隔時間，從而由第一脈沖將液體預熱到不足以通過噴液口噴液的程度，并通過第二脈沖加熱液體，產(chǎn)生一個泡，以通過噴液口噴液；控制裝置，用于通過改變第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個控制液體的預熱程度。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供一種通過發(fā)泡而噴液的噴液頭，包括一個用于噴液的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域；一個面對發(fā)泡區(qū)域設置的可動件，其可在第一位置和比第一位置更遠離發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動；其中，由通過發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使可動件從第一位置移動到第二位置，使泡在更接近噴液口的下游側(cè)的膨脹比上游側(cè)的大；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖，向發(fā)泡區(qū)域提供熱能；檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供一種噴液頭，包括一個用于噴射液體的噴液口；一個發(fā)熱元件，它通過向液體提供熱量而在液體中產(chǎn)生泡；一個液流通道，其具有一個用于從發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；以及一個正對發(fā)熱元件設置的可動件，其上有一個靠近噴液口的自由端，由通過發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使該自由端移動，從而將壓力導向噴液口；檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供一種噴液頭，包括一個與一噴液口流體連通的第一液流通道；一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其中，在發(fā)泡區(qū)域產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移進第一液流通道，從而通過可動件的運動，將壓力導向第一液流通道的噴液口并噴液；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱能；檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，它包括一個用于噴液的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域；一個正對發(fā)泡區(qū)域設置并能在第一位置和比第一位置更遠離發(fā)泡區(qū)域的第二位置間移動的可動件；其中，由通過在發(fā)泡區(qū)域的發(fā)泡產(chǎn)生的壓力，可動件從第一位置移動到第二位置，使泡在更接近噴液口的下游側(cè)的膨脹比上游側(cè)大；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱能；以及檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；按照檢測裝置的輸出，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，它包括一用于噴液的噴液口；一個發(fā)熱元件，它通過向液體提供熱量而在液體中發(fā)泡；一個液流通道，其具有一個用于從發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；一個正對發(fā)熱元件設置的可動件，其上有一個靠近噴液口的自由端，由通過發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使該自由端移動，從而向噴液口方向引導壓力；以及檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；按照檢測裝置的輸出，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液方法，包括提供一個噴液頭，其包括一個同噴液口流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在第一液流通道和發(fā)熱區(qū)域之間，并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其中，在發(fā)泡區(qū)域產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移進第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力導向第一液流通道的噴液口并噴液；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱能；檢測裝置，它用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；按照檢測裝置的輸出，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，它包括一個用于噴射液體的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域；一個正對發(fā)泡區(qū)域設置并可在第一位置和比第一位置更遠離發(fā)泡區(qū)域的第二位置間移動的可動件；其中，由通過發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力使該可動件從第一位置運動到第二位置，從而使泡在更接近噴液口的下游側(cè)的膨脹比上游側(cè)大；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱能；以及檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)液體的噴射操作的頻率，預測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)預測值控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，它包括一個用于噴射液體的噴液口；一個發(fā)熱元件，它通過向液體提供熱量在液體中發(fā)泡；一個液流通道，其具有一個用于從發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；一面對發(fā)熱元件設置的可動件，其有一靠近噴液口的自由端，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使該自由端移動，從而向噴液口方向引導壓力；檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)液體的噴射操作的頻率，預測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)預測值控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，其包括一個與一噴液口流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并且它有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其中，在發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移進第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力導向第一液流通道的噴液口，并噴液；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱能；檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)液體的噴射操作的頻率，預測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)預測值控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的另一個方面，提供了一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，其上包括一個與一噴液口流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并且有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)施加給它的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱量；其中，在發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移進第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力引導向第一液流通道的噴液口，并噴液；包括檢測裝置的噴液頭，該檢測裝置用于檢測影響噴液量的第一和第二液流通道之一中的液體的狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)檢測裝置的輸出，預測影響液體的噴射的的在第一和第二液流通道的另一個中的液體的噴射的液體狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)預測值和輸出，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括一個噴液用的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域；一個面對發(fā)泡區(qū)域設置的可動件，該可動件可在第一位置和比第一位置更遠離發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動，其中，由通過發(fā)泡產(chǎn)生的壓力，可動件從第一位置移動到第二位置，以使泡在更接近噴液口的下游側(cè)膨脹得比上游側(cè)大；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)提供給它的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱量；檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，其根據(jù)檢測裝置的輸出，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括一噴液用的噴液口；一個發(fā)熱元件，它通過向液體提供熱量在液體中產(chǎn)生泡；一個液流通道，其上具有一個用于從發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；一個正對發(fā)熱元件設置的可動件，其上有一個靠近噴液口的自由端，由通過發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力使該自由端移動，從而向噴液口方向引導壓力；檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，其用于根據(jù)檢測裝置的輸出，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液設備，包括一個噴液頭，其包括一個與一噴液口流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并且具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其中，在發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移入第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力引導向第一液流通道的噴液口，并噴液；一個發(fā)熱元件，其根據(jù)提供給它的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱能；檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，其用于根據(jù)檢測裝置的輸出控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液設備，包括一種噴液方法，包括一個噴液頭，它包括一個用于噴液的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域；一個面對發(fā)泡區(qū)域設置的可動件，其可在第一位置和比第一位置更遠離發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動；其中，通過在發(fā)泡區(qū)域中的發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力，可動件從第一位置移動到第二位置，以使泡在更接近噴液口的下游側(cè)膨脹得比上游側(cè)大；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)提供給它的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱量；預測裝置，其用于根據(jù)液體噴射操作的頻率預測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，其用于根據(jù)預測裝置的輸出，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液設備，包括；一個噴液頭，它包括一個用于噴射液體的噴液口；一個發(fā)熱元件，它通過向液體提供熱量而在液體中產(chǎn)生泡；一個液流通道，其上具有一個用于從發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；一個正對發(fā)熱元件設置的可動件，其上有一個靠近噴液口的自由端，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使該自由端移動，從而向噴液口方向引導壓力；預測裝置，其用于根據(jù)液體的噴射操作的頻率，預測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；以及控制裝置，用于根據(jù)預測裝置的輸出控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液設備，包括一個噴液頭，其包括一個與一噴液口流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并且具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其中，在發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，以由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力使所述可動件的自由端移入第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力引導向第一液流通道的噴液口，并噴液；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)提供給它的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱能；預測裝置，用于根據(jù)液體的噴射操作的頻率，預測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；以及控制裝置，用于根據(jù)預測裝置的輸出控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液設備，包括一個噴液頭，其包括一個與一噴液口流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)提供給它的驅(qū)動脈沖向發(fā)泡區(qū)域提供熱量，其中，在發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移入第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力引導向第一液流通道的噴液口，并噴液；噴液頭包括檢測裝置，用于檢測影響噴液量的第一和第二液流通道之一中的液體狀態(tài)參數(shù)；預測裝置，其用于根據(jù)檢測裝置的輸出，預測影響噴液量的在第一和第二液流通道的另一個中的液體狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，用于根據(jù)預測值或輸出，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括多個用于噴射液體的噴液口，與相應的噴液口流體連通的液流通道，一個在液流通道中的發(fā)泡區(qū)域，其具有一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡元件，一個面對發(fā)泡區(qū)域的可動件，其具有一個靠近噴液口的自由端；選擇裝置，其用于從多種驅(qū)動信號中選擇一種驅(qū)動信號，供應給相應的發(fā)熱元件或發(fā)熱元件組。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種記錄系統(tǒng)，包括一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括多個用于噴液的噴液口，與相應的噴液口流體連通的液流通道，一個在液流通道中的發(fā)泡區(qū)域，其具有一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)熱元件，以及一個面對發(fā)泡區(qū)域的可動件，其上具有一個靠近噴液口的自由端；以及一個后處理裝置，用于在噴液后促進液體在記錄材料上的附著。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種記錄系統(tǒng)，包括一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括多個用于噴液的噴液口，與相應的噴液口流體連通的液流通道，一個在液流通道中的發(fā)泡區(qū)域，其具有一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)熱元件，以及一個面對發(fā)泡區(qū)域的可動件，其上具有一個靠近噴液口的自由端；一個預處理裝置，用于在噴液后促進液體在記錄材料上的附著。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液方法，包括制備一種噴液設備，其包括一個噴液頭，它具有多個用于噴液的噴液口，與相應的噴液口流體連通的液流通道，一個在液流通道中的發(fā)泡區(qū)域，其具有一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)熱元件，以及一個面對發(fā)泡區(qū)域的可動件，其上具有一個靠近噴液口的自由端；從多種驅(qū)動信號中選擇一種驅(qū)動信號，供應給相應的發(fā)熱元件或發(fā)熱元件組，致使在發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡。
按照本發(fā)明的又一個方面，提供了一種噴液方法，包括一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，它包括一用于噴液的噴液口，一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域，一個面對發(fā)泡區(qū)域的可動件，其可在第一位置和比第一位置更遠離發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動；由通過在發(fā)泡區(qū)域中的發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力，使可動件從第一位置移動到第二位置，以使泡在更接近噴液口的下游側(cè)膨脹得比上游側(cè)大；向用于向發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個驅(qū)動脈沖，該脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖并在它們之間有時間間隔；通過第一脈沖將液體預熱到不足以通過噴液口噴液的程度；通過由第二脈沖加熱液體，產(chǎn)生一個泡，以通過噴液口噴液；通過改變第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度，致使液體在這樣一種性質(zhì)下噴射液體，即液體噴液量的變化率隨第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間的增加而逐漸增加。
按照本發(fā)明的一個方面，借助發(fā)泡和可動件的協(xié)同效果，使噴液口附近的液體能有效地噴出，因此，噴液效率比傳統(tǒng)的泡噴射型噴液方法中噴液頭及類似物的噴液效率要高。
按照本發(fā)明的一個方面，由于噴液量的修正范圍較寬，對密度非均勻性的校正可以優(yōu)于傳統(tǒng)的方法。因此，液體能被合適地噴射。
在本說明書中，“上游”和“下游”是相對液體從液體供應源經(jīng)過發(fā)泡區(qū)域(可動件)流到噴口之總的液流來確定的。
關于泡本身來說，“下游”是指向泡的噴口一側(cè)，噴口之作用是噴出液滴。更具體地說，“下游”總的來說是指從泡中央位置開始相對總的液流方向來說的下游，亦即是指從發(fā)熱元件區(qū)域之中心位置起相對總的液流方向來說的下游。
在本說明書中，“基本上被密封”一般指具有這種程度的密封狀態(tài)在泡長大時，在可動件運動前泡不會穿過環(huán)繞該可動件之間隙(窄長縫)逸出。
在本說明書中“隔離壁”可以指被安放以待用于將與噴口直接地流體連通的區(qū)域與發(fā)泡區(qū)域分隔開的一個壁(它可以包括可動件)，更具體地說是指將包括發(fā)泡區(qū)之液流通道與用以與噴口直接地流體連通之液流通道分隔開之壁，這樣就可防止在各液流通道中的液體之混合。
本發(fā)明的這些和別的目的在結合附圖對本發(fā)明的各實施例進行下面的介紹后會變得更加清楚。對附圖進行簡要的如下說明。


圖1是按照本發(fā)明第一實施例的噴液頭的示意剖視圖。
圖2是按照本發(fā)明第一實施例的噴液頭的局部剖除的透視圖。
圖3是表示在傳統(tǒng)噴液頭中從一個泡的壓力傳遞的簡圖。
圖4是表示在本發(fā)明第一實施例的噴液頭中從一個泡的壓力傳遞的簡圖。
圖5是表示在第一實施例的噴液頭中的液流的簡圖。
圖6是按照本發(fā)明第二實施例的噴液頭的局部剖除的透視圖。
圖7是按照本發(fā)明第三實施例的噴液頭的局部剖除的透視圖。
圖8是按照本發(fā)明第四實施例的噴液頭的剖視圖。
圖9是按照本發(fā)明第五實施例的噴液頭的示意剖視圖。
圖10是本發(fā)明第六實施例的噴液頭(兩液流通道型)的剖視圖。
圖11是本發(fā)明第六實施例的噴液頭的局部剖除的透視圖。
圖12示出了按照本發(fā)明第六實施例的噴液頭中的可動件的運作。
圖13示出了按照本發(fā)明一實施例的噴液頭中的可動件和第一液流通道的結構。
圖14示出了按照本發(fā)明一實施例的噴液頭中的可動件和一液流通道的結構。
圖15示出了按照本發(fā)明的噴液頭的可動件的另一種構形。
圖16表示按照本發(fā)明的噴液頭的發(fā)熱元件面積同噴墨量之間的關系。
圖17表示本發(fā)明的噴液頭的可動件同發(fā)熱元件之間的位置關系。
圖18表示本發(fā)明的噴液頭中，發(fā)熱元件的邊緣和一支點之間的距離同可動件的位移之間的關系。
圖19示出了本發(fā)明的噴液頭中發(fā)熱元件同可動件之間的位置關系。
圖20是可用于本發(fā)明的噴液頭的縱向剖視圖。
圖21是本發(fā)明的噴液頭中的驅(qū)動脈沖的形狀的示意圖。
圖22是本發(fā)明的噴液頭中的供應通道的剖視圖。
圖23是本發(fā)明使用的噴液頭的分解透視圖。
圖24是表示本發(fā)明的噴液頭的制造方法的流程圖。
圖25是表示本發(fā)明的噴液頭的制造方法的流程圖。
圖26是表示本發(fā)明的噴液頭的制造方法的流程圖。
圖27是本發(fā)明的噴液頭架的分解透視圖。
圖28是按照本發(fā)明的噴液設備的示意圖。
圖29是本發(fā)明的噴液設備的方框圖。
圖30示出了按照本發(fā)明的噴液設備的系統(tǒng)結構。
圖31是噴液頭組件的示意圖。
圖32示出了傳統(tǒng)噴液頭的液流通道的結構。
圖33表示一種本發(fā)明能夠使用的，用于噴液頭的驅(qū)動脈沖。
圖34是表示噴液頭的噴液量同脈沖寬度之間的關系的坐標圖。
圖35是表示噴液頭的噴液量同噴液頭溫度之間的關系的坐標圖。
圖36表示可用于本發(fā)明的噴射頭的驅(qū)動脈沖的一個具體實例。
圖37是表示本發(fā)明的噴液設備的主要部分的一個實施例的方框圖。
圖38是圖37所示結構中的每個信號的時間圖。
圖39是表示按照本發(fā)明的一個實施例的噴液設備的主要部分的另一個實施例的方框圖。
圖40是圖39所示結構中的每個信號的時間圖。
圖41是用于圖39所示結構的處理步驟的流程圖。
圖42表示按照本發(fā)明一實施例的噴液頭的驅(qū)動脈沖的另一個實例的脈沖波形。
圖43，(a)示出了當圖42中的脈沖波形1被提供給發(fā)熱元件時的噴液狀態(tài)，(b)示出了當圖42中的脈沖波形1’被提供給發(fā)熱元件時的噴液狀態(tài)。
圖44示出了本發(fā)明一實施例中噴液頭的噴液量同驅(qū)動脈沖的時間間隔之間的關系。
圖45是按照本發(fā)明一實施例的1型PWM控制的主要部分的剖視圖。
圖46示出了沿圖45中的Z軸的溫度分布。
圖47是按照本發(fā)明一實施例的1型PWM控制的圖解說明。
圖48示出了液體的粘度同溫度之間的關系。
圖49示出了噴液量同液體的表面張力之間的關系。
圖50是表示本發(fā)明一實施例中的2型PWM控制的主要部分的剖視圖。
圖51是表示本發(fā)明一實施例中的3型PWM控制的主要部分的剖視圖。
圖52示出了按照本發(fā)明一實施例的3型PWM控制。
圖53是用于說明按照本發(fā)明一實施例的4型PWM控制的噴液頭主要部分的剖視圖。
圖54是用于說明按本發(fā)明一實施例的4型PWM控制的另一種噴液頭主要部分的剖視圖。
圖55是4型PWM控制的圖解說明。
圖56示出了按照本發(fā)明一實施例的4型PWM控制的結果。
圖57是用于4型PWM控制的設備的透視圖。
圖58是按照本發(fā)明一實施例中噴墨頭的分解透視圖。
圖59是與傳統(tǒng)噴液頭相比，按照本發(fā)明使用采用雙脈沖的預熱脈沖調(diào)制時的噴液量變化圖。
圖60與圖59類似，表示當調(diào)制雙脈沖的時間間隔時的噴液量的變化。
圖61示意地示出了雙脈沖的波形。
圖62是采用用于按照本發(fā)明一個實施例的預熱脈沖的脈沖寬度調(diào)制進行微量修正的結構的框圖。
圖63是圖62中預熱選擇電路和驅(qū)動電路的詳細的電路圖。
在此噴射系統(tǒng)中，通過控制由發(fā)泡產(chǎn)生的用于噴液的壓力之傳播方向及泡的生長方向，噴射能力和效率都得以改善提高。
圖1是沿此實施例之一液流通道剖切的一噴液頭之簡化剖視圖，圖2是該噴液頭之局部剖去的立體圖。
本實施例之噴液頭具有一發(fā)熱元件2(在本實施例中為一個為40μm×105μm的發(fā)熱電阻)作為噴射能量發(fā)生元件，用于對液體供應熱能以噴射該液體；還有一個元件基板1，發(fā)熱元件2就配備于其上；及一條形成于元件基板上方相應于發(fā)熱元件2處之液流通道10。液流通道10與將液體供應至該液流通道10的一公共液體腔13具有流體連通，通道10又與噴口18流體連通。
在液流通道10內(nèi)之元件基板上方配置有一可動件即由如金屬一類的彈性材料制成的呈懸臂梁形式的金屬板31，該板面對發(fā)熱元件2?？蓜蛹囊欢吮还潭ㄓ谟晒饷魳渲牧蠘嫵傻呐渲糜谠寤蛞毫魍ǖ?0之壁上的一基礎即支承件34上。通過這一結構，可動件被支承，而且構成一個支點(支點部分)。
將可動件31安置成使它有一個支點(支點部分是一固定端)33，支點33處于相對總的從公共液體腔13通過可動件31朝噴口18流動之液流的上游側(cè)，此液流是由噴射操作引起的；可動件還有一自由端(自由端部)32，端部32處于支點33之下游側(cè)?？蓜蛹?1面向發(fā)熱元件，其中兩者之間的間隙約15μm，如同它是蓋在該發(fā)熱元件上似的。一發(fā)泡區(qū)在發(fā)熱元件與可動件之間形成。發(fā)熱元件或可動件之類型、形狀或位置并不限于上述那些，它們可以改變，只要使泡的生長及壓力之傳播能被控制即可。為了易于理解將在下面介紹的液體之流動，液流通道10被可動件31分隔成用于與噴口18形成流體連通的第一液流通道14及具有發(fā)泡區(qū)11及液體供應口12的第二液流通道16。
使發(fā)熱元件2產(chǎn)生熱，將熱施加于可動件31與發(fā)熱元件2之間的液體中，由此而通過如在美國專利No.US4723129中公開的薄膜沸騰現(xiàn)象產(chǎn)生一個泡。泡及由泡之生成產(chǎn)生的壓力垂直地作用于可動件上，從而使可動件移動而繞著支點33朝噴口側(cè)展寬張開，其情況如圖1之(b)和(c)或圖2所示那樣。由于可動件之移動或移動之后的狀態(tài)，由泡生成引起的壓力之傳遞及該泡之長大本質(zhì)上來說均是朝著噴口方向進行的。
在此將介紹本發(fā)明的一個基本噴射原理。本發(fā)明的重要原理之一是，面向泡放置的可動件是從正常的第一位置根據(jù)泡產(chǎn)生或泡本身之壓力移向被移動后的第二位置，移動的或被移動的可動件31有效地將通過產(chǎn)生泡和/或泡本身長大所產(chǎn)生的壓力導向噴口18(下游側(cè))。
下面將詳細地介紹不采用可動件(圖3)之傳統(tǒng)液流通道與本發(fā)明(圖4)進行比較的情況。在這里用VA來表示壓力朝噴口18傳遞之方向，用VB來表示壓力朝上游側(cè)傳遞之方向。
在傳統(tǒng)的如圖3所示之噴液頭中，沒有任何用于有效地調(diào)節(jié)由生成泡40而產(chǎn)生的壓力之傳遞方向的結構元件。因此，該壓力傳遞方向如V1-V8所示那樣是垂直于該泡的表面的，因而它們指向通道的各個方向。在這些方向中，來自靠近噴口之半個泡的壓力傳遞方向(V1-V4)沿方向VA有一個壓力分量，此分量對噴液量最為有效。因其有利于噴液效率、噴液壓力和噴射速度，故這部分分量很重要。另外，分量V1最接近VA方向即噴射方向，因而最為有效，而V4只在VA方向上有一個較小的分量。
從另一方面來說，在圖4所示的本發(fā)明的情況中，可動件31有效地將泡表面上的壓力傳遞方向V1-V4(它們要不是有可動件是會向各個方向傳遞的)導向下游(即噴口側(cè))。這樣一來，泡40之壓力傳遞方向被集中，從而使泡40之壓力直接而有效地有助于噴射。
類似于壓力傳遞方向V1-V4，將泡的增長方向本身導向下游，而且在下游側(cè)之增長多于在上游一側(cè)的增長。這樣，泡的增長方向本身受控于可動件，因而也就由此使從泡向外的壓力傳播方向受到控制，從而使噴射效率、噴射力、速度或類似參量得到大大的改善和提高。
返過去看圖1，下面詳細地介紹本實施例中噴液頭之噴射操作。
圖1中的(a)示出了在將如電能那樣的能量施加于發(fā)熱元件2之前的狀態(tài)。因此，還沒有熱生成。應該注意到，可動件31被如此安置以使之至少將面向由發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱生成的泡之下游部分，換句話說，為了使泡之下游部分作用于可動件上，液流通道的結構應使得可動件至少延伸到熱生成件區(qū)域的中心3之下游處(其為通過發(fā)熱元件區(qū)域中心3且垂直于液流通道長度方向的一直線之下游處)。
圖1(b)示出了通過對發(fā)熱元件施加電能而使之產(chǎn)生熱時的狀態(tài)，這時填充在發(fā)泡區(qū)中的一部分液體已被所生成的熱加熱，從而使之通過薄膜沸騰產(chǎn)生一個泡。
在這時，可動件31被由于泡40的生成而產(chǎn)生的壓力從第一位置移向第二位置，以便將壓力傳遞導向噴口。應該注意到，如上所述，可動件31之自由端32是置于下游側(cè)(即噴口一側(cè))的，而支點33則被置于上游側(cè)(即公共液體腔側(cè))，從而使得至少可動件的一部分面向泡之下游方，即面向發(fā)熱元件之下游部分。
圖1(c)示出了泡40進一步長大的狀態(tài)。在由產(chǎn)生泡40所致壓力的作用下，可動件31被進一步移動。泡沿下游方向之增長要大于沿上游方向的增長，并且泡延伸至大大超過可動件之第一位置(虛線位置)之外。這樣可以理解到，隨著泡40之增大，可動件31逐步移動，由此，泡40之壓力傳遞方向、體積移動(膨大)容易進行的方向，亦即泡之增長方向被統(tǒng)一地導向噴口，從而使噴射效率得以提高。在可動件將泡及泡生成壓力導向噴口時，它不能阻止傳播及增長，而能根據(jù)壓力的大小有效地控制泡的增長方向及壓力傳播方向。
圖1(d)示出了由于薄膜沸騰之后泡內(nèi)壓力之減低，泡40收縮和消失之狀態(tài)。
在由可動件本身之彈性所提供的恢復力的作用下，同時也在由于泡收縮而產(chǎn)生的負壓的作用下，已被移至第二位置之可動件31返回其原始位置，即圖2(a)所示的第一位置。由于泡之消失，液流從由VD1和VD2所示之公共液體腔側(cè)及從由VC所示之噴口側(cè)回流，以補償在發(fā)泡區(qū)11中之泡的減小以及補償被噴射走的液體。
在前面，已經(jīng)結合泡之產(chǎn)生及液體之噴射操作介紹了可動件31之運作情況?，F(xiàn)在要介紹在本發(fā)明的噴液頭內(nèi)液體之再填充情況。
再參看圖1，下面介紹供液機構。
當泡40進入在其到達最大體積(圖1(c)所示)之后的泡收縮過程中時，一部分足以補償收縮發(fā)泡體積之液體從第一液流通道14之噴口18側(cè)及第二液流通道16之公共液體腔13側(cè)流入發(fā)泡區(qū)。在傳統(tǒng)的無可動件31之液流通道結構的情況下，從噴口側(cè)流入泡收縮區(qū)之液體量和從公共液體腔流入之液體量，對應于離噴口比離發(fā)泡區(qū)近的這部分的液流阻力及靠近公共液體腔的該部分的液體阻力(液流通道阻力及液體的慣性)。
因此，當在供應口側(cè)之液流阻力小于其它側(cè)時，一較大量之液體從噴口側(cè)流入泡消失位置處，其結果導致彎液面收縮增大。為了增加噴射效率而減少在噴口處之液流阻力，彎液面M的收縮隨著泡之消失而增大，結果導致再填充時間周期變長，從而難以進行高速打印。
對本實施例來說，由于設置了可動件31，在可動件隨著泡之消失而回到其起始位置時，彎液面的收縮就在此時終止，在這之后，填充一體積W2之液體供給由通過第二液流通道16之液流VD2完成(W1是超過可動件31的第一位置之泡體積W之上側(cè)體積，W2是泡體積W在發(fā)泡區(qū)域11之體積)。在現(xiàn)有技術中，泡體積W的一半是彎液面收縮的體積，但在本實施例中，只有約一半(W1)的體積是彎液面收縮的體積。
因此，迫使用于體積W2之液體供應主要通過利用由泡消失而產(chǎn)生的壓力，沿可動件31之發(fā)熱元件側(cè)之表面，從第二液流通道之上游(VD2)來實現(xiàn)，因而可以實現(xiàn)更快捷的再填充。
在傳統(tǒng)噴液頭中利用由泡消失而產(chǎn)生的壓力進行再填充時，彎液面之振動被擴大，結果使圖像質(zhì)量變壞。但是在本實施例中，在噴口側(cè)和發(fā)泡區(qū)域域11的噴口側(cè)之第一通道14內(nèi)的液流被抑制，從而使彎液面之振動減少。
這樣一來，就本實施例而言，通過從第二通道16之供液通道12強制地對發(fā)泡區(qū)域進行再填充和通過抑制彎液面收縮和振動來實現(xiàn)高速再充填。因此，能實現(xiàn)穩(wěn)定噴射及高速反復噴射，因而在本實施例被應用于記錄領域中時，可以改善圖像質(zhì)量及記錄速度。
本實施例提供以下有效功能。它是一種對由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力向上游側(cè)傳遞(回波)的抑制。由于在發(fā)熱元件2上發(fā)泡一側(cè)(上游側(cè))之公共液體腔13，壓力大多被轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N將液體往上游側(cè)推回之力(往回波動)。這種往回波動阻礙由上游側(cè)壓力、液體的合成運動和合成慣性力使液體再填充入該液流通道。在本實施例中，這些對上游側(cè)之作用被可動件31抑制，從而進一步改善了再填充能力。
下面將介紹其它的特征及優(yōu)良的效果。
本實施例之第二液流通道16有一個具有一內(nèi)壁之供液通道12，內(nèi)壁在發(fā)熱元件2之上游側(cè)大致與發(fā)熱元件2平齊(發(fā)熱元件2之表面通常不作太多地下降)。利用這種結構，如VD2所示那樣，供向熱發(fā)生元件2表面及發(fā)泡區(qū)11之液體沿著更靠近發(fā)泡區(qū)11位置處的可動件31之表面出現(xiàn)。因此，抑制了液體在熱生成件2之表面的滯留，從而使溶解在液體中的氣體之析出被抑制，而且可以毫無困難地除去沒有消失掉的殘留氣泡。此外，在該液體中之熱累積不太多。因此，可以高速度重復進行穩(wěn)定的發(fā)泡。在本實施例中，供液通道12具有基本上是平的內(nèi)壁，但并不限于此。另外只要供液通道具有的內(nèi)壁之形狀能平滑地從發(fā)熱元件的在發(fā)熱元件上出現(xiàn)液體滯留之表面延伸，而且不在液體供應中出現(xiàn)明顯的渦流，該供液通道就足以令人滿意了。
對發(fā)泡區(qū)域域供應液體可以通過如VD1所示那樣在可動件側(cè)部的一間隙(窄縫35)進行。為了更為有效地將由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力導向噴口，可以采用覆蓋整個發(fā)泡區(qū)(覆蓋發(fā)熱元件的表面)的一個大的可動件，其情況如圖1所示。這樣，對于在第一液流通道14靠近噴口之區(qū)域和發(fā)泡區(qū)11之間的液體的液流阻力，由于可動件向其第一位置恢復而增加，從而能夠抑制沿VD1向發(fā)泡區(qū)11之液流。但是，對本實施例之此噴液頭來說，有一個液流有效地將液體供應至發(fā)泡區(qū)，使液體供應能力大大增加。因而，即使可動件31蓋住發(fā)泡區(qū)以改善噴射效率，也不會使液體供應能力變差。
可動件31之自由端32與支點33之相互關系是這樣的例如如圖5所示，自由端32處于支點的下游位置。利用這一結構，可根據(jù)泡的生成有效地確保將壓力傳遞方向和泡的增長方向?qū)驀娍趥?cè)之功能及效果，因此，這個位置關系不僅對實現(xiàn)有關噴射的效果、功能有效，而且也對減少供應液體時通過液流通道10的液流阻力有效，從而可允許進行高速的再充填。當由如圖5所示之噴射縮減的彎液面由毛細管作用力而返回噴口18時，或在實施供應液體補償泡消失時，自由端32及支點33所處之位置使穿過包括第一、二液流通道14、16在內(nèi)的液流通道10之液流S1、S2、S3不受阻礙。
更具體地說，如前所述，在本實施例中，可動件31之自由端32面向區(qū)域中心3之下游位置，區(qū)域的中心3將發(fā)熱元件2分為發(fā)熱元件區(qū)域之上游側(cè)與下游區(qū)域(穿過發(fā)熱元件區(qū)域之中心部分并與液流通道之長度方向垂直的直線)?？蓜蛹?1承受壓力和泡(它們在發(fā)熱元件區(qū)域的中心3之下游側(cè)，對液體噴射有大的幫助)，可動件31將這些力導向噴口側(cè)，這樣就大大地提高了噴射效率或噴射力。
如前所述，利用泡的上游還提供了別的良好效果。
因此可以認為，在本實施例的這一結構中，可動件31之自由端的瞬間機械移動有助于噴液。
<實施例2>
圖6展示第二實施例在圖6中，雖然沒有示出泡，但A表示被移動之可動件，而B表示在原始位置之可動件(第一位置)，在這個位置上泡發(fā)生區(qū)域11基本上相對噴口18被密封住。雖然沒有表示，在A、B之間有一個液流通道壁將此液流通道分開。
在每一邊配設一個基座34，在基座間組成供液通道12。以這一結構，液體可以從具有大致與發(fā)熱元件的表面平齊或在它們之間平滑地連續(xù)通過的表面的供液通道，沿著可動件之面向發(fā)熱元件的一個表面供應。
當可動件31處于其原始位置時(第一位置)，可動件31靠近或緊密接觸置于發(fā)熱元件12下游的一下游壁36及安置于發(fā)熱元件的這些側(cè)面處之發(fā)熱元件側(cè)壁37，從而使得發(fā)泡區(qū)11之噴口側(cè)基本上被密封住。這樣，在泡形成時由泡產(chǎn)生之壓力，尤其是在泡下游側(cè)之壓力可以被集中于可動件之自由端側(cè)，而不釋放壓力。
在泡消失的過程中，可動件31返回其第一位置，因而發(fā)泡區(qū)11之噴口側(cè)基本上是被封閉的，因而抑制了彎液面收縮，以具有上述優(yōu)點的方式向發(fā)熱元件供給液體。關于再填充，同在上述實施例中一樣，也可以提供相同的良好效果。
在本實施例中，基座34用于支承即固定可動件31，基座34被配置于遠離發(fā)熱元件2之上游側(cè)，其情況如圖2，圖6所示，而且基座34之寬度小于液流通道10，以便將液體供應至供液通道。基座34的形狀不只限于圖示的這種結構，只要能平穩(wěn)地完成再填充的任何結構都可以被采用。
在本實施例中，可動件31與發(fā)熱元件2之間的間隙大約是15μm，如果由泡產(chǎn)生的壓力可滿意地被傳送至可動件，也可以采用不同大小之間隙。
圖7展示了本發(fā)明的一基本方面。圖7示出了在一個液流通道內(nèi)之發(fā)泡區(qū)、泡及可動件之間的相互位置關系，用以進一步介紹按照本發(fā)明一個方面之噴液方法及再填充方法。
在上述實施例中，由生成的泡產(chǎn)生的壓力被集中于可動件之自由端，以便完成可動件之迅速移動及使泡的移動集中于噴口一側(cè)。在本實施例中，泡是相對地自由的，處于噴口一側(cè)、直接有助于液滴噴射之泡的下游部分可以由可動件之自由端側(cè)加以調(diào)節(jié)。
更具體地說，在本實施例中沒有配設其作用如同在圖2中之發(fā)熱元件基板1上的一支承的突部?？蓜蛹杂啥瞬糠旨跋鄬Φ膫?cè)端區(qū)相對噴口區(qū)而言沒有基本密封發(fā)泡區(qū)，但在本實施例中，可動件將發(fā)泡區(qū)向噴口區(qū)敞開。
在本實施例中，允許在具有引導液滴噴射功能之下游部分的下游引導端部分上進行泡之增長，因此，壓力分量被有效地使用于噴射。此外，在此下游部分內(nèi)之朝上壓力(分力VB2，VB3及VB4)這樣作用，以致能使可動件之自由端側(cè)部分有助于在該導引端部分上之泡的增大。因此，與前述各實施例一樣，噴射效率得到提高。與那些實施例相比，本實施例在對發(fā)熱元件驅(qū)動的響應性上較好。
本實施例的結構簡單，因此易于制造。
本實施例之可動件31之支點部分被固定于其寬度窄于可動件表面的一基座34上。隨著泡的消失而對發(fā)泡區(qū)11之液體供給沿著此基座之兩側(cè)面(由箭頭表示)進行。只要供應功能被確保，基座也可以是另外的形式。
在本實施例中，可動件的設置有助于控制隨著泡之消失而從上部進入發(fā)泡區(qū)域之液流。用于供液的再充填要比只具有發(fā)熱元件的傳統(tǒng)泡產(chǎn)生結構好。彎液面之收縮也由此而得以被抑制。
在此第三改型的一優(yōu)選改型實施例中，這兩個橫側(cè)面(或只有一個橫側(cè)面)為發(fā)泡區(qū)11而被基本密封住。由于這一結構，朝向可動件橫側(cè)面之壓力也被導向噴口側(cè)端部，因而進一步提高了噴射效率。
在下面的一實施例中，由機械移動而產(chǎn)生的用于液體之噴射力被進一步加以提高。圖8是本實施例的一個剖視圖。在圖8中，可動件被延伸得使可動件31之自由端位置更處于發(fā)熱元件之下游處。由于這樣設置，可動件在其自由端部之移動速度被進一步加大，從而使由可動件之移動產(chǎn)生的噴射壓力被進一步提高。
此外，此自由端比上述實施例更靠近噴口側(cè)，因而泡之增大可以被更集中于朝其被穩(wěn)定的方向，從而確保更好的噴射。
響應于泡在泡壓力中央部分之增長速度，可動件以一移動速度R1移動，處于比這一位置處的可動件更靠近噴口位置處之自由端以更高的速度R2移動。這樣，自由端32以更高的速度以機械方式作用于液體而增加了噴射效率。
自由端形狀如圖7中所示的一樣，其邊緣垂直于液體流，由此，泡的壓力與可動件的機械作用更為有效地幫助噴射。
圖9(a)、(b)和(c)示出了按照本發(fā)明的噴射方法之第五實施例。
作為與上述實施例不同之處，與噴口直接地連通之區(qū)域不與公共液體腔側(cè)連通，由此而使結構被簡化。
液體只是從供液通道12沿可動件31之發(fā)泡區(qū)側(cè)被供給?？蓜蛹?1之自由端、支點33相對噴口18之位置關系及面向發(fā)熱元件2之結構均與上述實施例相似。
對本實施例來說，在噴射效率、供液功能以及在上面所述之各方面均有良好效果。而且，使彎液面之收縮被抑制，而強制性再填充是基本上完全地利用泡消失時之壓力來實現(xiàn)的。
圖9(a)示出了由發(fā)熱元件使泡產(chǎn)生之狀態(tài)，圖9(b)則示出了泡正在收縮時之狀態(tài)。在此時，可動件31返回其原始狀態(tài)，而液體供應是由S3來實現(xiàn)的。
在圖9(c)中，由于可動件返回其原始狀態(tài)而有的小彎液面收縮M在臨近噴口18處由毛細管作用力引起的再填充補償。
下面介紹另一個實施例。
本實施例中之噴液原理與上述實施例相同。其液流通道為多通道結構，而且用于通過加熱而產(chǎn)生泡之液體與通常被噴射的液體是被分開的。
圖10是沿本實施例之噴液頭的液流通道方向剖切的簡化剖視圖。
在本實施例之噴液頭中，用于生成泡之第二液流通道16被配置于元件基板1上，元件基板1設有一個用于提供熱能以在液體中產(chǎn)生泡的發(fā)熱元件2，用于導致液體與噴口18連通之第一液流通道14則形成于液流通道16的上方。
第一液流通道14之上游側(cè)與第一公共液體腔15流體連通，用于將噴射液體供入一組第一液流通道，第二液流通道的上游側(cè)與第二公共液體腔流體連通，用于將發(fā)泡液供應至一組第二液流通道。
在發(fā)泡液與噴射液是相同液體的情況下，公共液體腔可以只是一個。
在第一、二液流通道之間，有用如金屬那樣的彈性材料制成的分隔壁30，從而使第一、二液流通道被分隔開。在發(fā)泡液與噴射液之混合應是最小程度的情況下，第一、二液流通道14、16最好用這個隔離壁隔開。但是，在某種程度上的混合是可以允許的時候，完全的隔開是不必要的。
隔離壁在發(fā)熱元件的向上突出空間中的一部分是呈懸臂形式的可動件31，它由狹長的縫隙35形成，在公共液體腔(15、17)側(cè)有一支點33并在噴口12側(cè)(相對總的液流來說是下游處)有自由端。噴射壓力產(chǎn)生區(qū)在圖10中包括A和B(發(fā)泡區(qū)11)。使可動件31面向其表面，因此可動件可被操作著在發(fā)泡液發(fā)泡時向第一液流通道之噴口側(cè)打開(沿在此圖中的箭頭所示方向)。在圖11的實例中，也放置一隔離壁30于元件基板1之上方。元件基板1配置有作為發(fā)熱元件2之發(fā)熱電阻部分及用以對發(fā)熱電阻部分提供電訊號的接線電極5，一個空間用于構成第二液流通道。
可動件31之支點33和自由端32與發(fā)熱元件之間的相互關系與先前的實施例中是一樣的。
在先前的實例中，已經(jīng)介紹了供液通道12與發(fā)熱元件2的結構之間的關系。在本實施例中，第二液流通道16與發(fā)熱元件2之間的關系也是一樣的。
參看圖12，將介紹本實施例之噴液頭的操作。
在第一液流通道14中被用過的噴射液及在第二液流通道16中被用過的發(fā)泡液均是水基油墨。
通過由發(fā)熱元件2產(chǎn)生的熱，在第二液流通道的發(fā)泡區(qū)中的發(fā)泡液通過如前所述的薄膜沸騰現(xiàn)象產(chǎn)生一個泡。
在本實施例中，除了在發(fā)泡區(qū)中的上游側(cè)以外，泡生成壓力在其余的三個方向上不被釋放，以便使由發(fā)泡產(chǎn)生的此壓力被集中地傳遞至在噴射壓力產(chǎn)生部分內(nèi)的可動元件側(cè)，由此而使該可動件從圖12(a)所示的位置隨著泡的增大被移向圖12(b)所示的第一液流通道側(cè)。通過可動件的這種動作，第一、二液流通道14、16彼此以寬暢的流體連通方法溝通，而由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力被主要傳向在第一液流通道側(cè)(方向A)之噴口。通過壓力的這種傳遞與可動件的這種機械位移移動，液體被從噴口噴出。
之后，隨著泡之收縮，可動件返回到圖12(a)所示的位置，因而從第一液流通道14之上游供應相應于被噴射液體的液體數(shù)量。在本實施例中，供液方向如上述那些實施例一樣是與可動件的關閉方向同向，液體的再填充不會受到可動件的阻礙。
在本實施例中，有關隨著可動壁的移動之由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力的傳遞、泡增長的方向以及往回波動之防止等方面的主要功能及效果作用與第一實施例中的一樣，但是兩液流通道結構在以下各點上有優(yōu)點。
可以隔開噴射液與發(fā)泡液，噴射液被在發(fā)泡液中產(chǎn)生的壓力噴射。因而，在一種如聚乙二醇或類似物那樣的高粘度液體用作為發(fā)泡液時，因為通過加熱不會有足夠的噴射力，以前曾不能以良好的狀態(tài)將其噴出，現(xiàn)在這種高粘度液體可以被噴射。例如可將這種液體供應至第一液流通道，而(另)一種液體因以它來發(fā)泡有良好的狀態(tài)，因而將之供應到第二液流通道中用作發(fā)泡液。一種發(fā)泡液體的實例是一種對丙烯基苯酚(anol)和水(4∶6)的混合液體(約1-2cp厘泊)。由此，就可以合適地噴射噴射液。
此外，通過選擇一種液體作為發(fā)泡液，即使在加熱時，采用這種液體也不會有附著物留在熱產(chǎn)生元件之表面上，使發(fā)泡穩(wěn)定，從而確保正確的噴射。在前面各實施例中已介紹過的各作用效果在本實施例中也同樣提供，可以以高噴射效率和高噴射壓力噴射高粘度液體或類似物。
另外，可以噴射不耐熱的液體。在這種情況下，將這種液體供至第一液流通道作為噴射液，而將其性質(zhì)不易為熱而改變并且可用來良好發(fā)泡的一種液體供入第二液流通道。這樣，可以將該液體噴出而不致受熱損害，而且有高的噴射效率和高噴射壓力。
在上面的敘述中，已對本發(fā)明的噴射方法及噴液頭的主要部分進行了介紹。下面對可以用于上述各實施例的更加詳細的實施例進行說明。下述實施例可適用于單、雙液流通道兩種類型而無需特別聲明。
圖33描述了本例中使用的被分解的脈沖。
圖33中，Vop表示驅(qū)動電壓；P1表示被分解的加熱脈沖(驅(qū)動脈沖)的第一脈沖(預加熱脈沖)的脈沖寬度；P2表示間隔時間的脈沖寬度；P3表示第二脈沖(主加熱脈沖)。T1、T2和T3是決定脈沖寬度P1、P2和P3的時間。驅(qū)動電壓Vop是通過作為供給該電壓的電熱轉(zhuǎn)換器的發(fā)熱元件2在油墨中產(chǎn)生泡40所必需的電能范圍中的一個數(shù)值，它取決于發(fā)熱元件2的面積，電阻，薄膜結構，和/或記錄頭的液流通道結構。在被分解的脈沖寬度的調(diào)制方法中，提供寬度是P1、P2和P3的序列脈沖。在本實施例中，預熱脈沖主要控制液流通道中的油墨溫度，并用來控制噴液量。預熱脈沖的脈沖寬度P1是這樣的，即，當其作用時，由發(fā)熱元件2產(chǎn)生的熱能在作為噴射液的油墨中沒有產(chǎn)生發(fā)泡。
間隔時間P2是用來避免預熱脈沖和主加熱脈沖間的干涉，并使在油墨液流通道中的油墨溫度分布均勻。主加熱脈沖在液流通道的油墨中產(chǎn)生一個泡，以通過噴口18噴射油墨，它的寬度P3取決于發(fā)熱元件2的面積，電阻和/或薄膜結構，和/或記錄頭的油墨液流通道的結構。
圖34是表示噴墨量相對于預熱脈沖的函數(shù)關系的圖表，其中V0是P1＝0(μ秒)時的噴液量，它的值取決于噴液頭的結構。在本例中，V0＝18.0ng/dot。
如圖34中曲線所示，隨著預熱脈沖的脈沖寬度P1從P1增加到PILMT，噴射量Vd線性地增加。
在這樣一個范圍內(nèi)，即相對于脈沖寬度P1的變化，噴液量Vd呈線性變化，也就是，在到PILMT的范圍內(nèi)，通過改變脈沖寬度P1，可以容易地控制噴射量。在本例中，通過曲線a可看到，當PILMT＝1.87(μs)時，噴液量VLMT＝24.0ng/dot。當噴液量Vd最大時，脈沖寬度PIMAX＝2.1μs，噴液量VMAX＝25.5ng/dot。
當預熱脈沖的脈沖寬度P1大于P1MAX時，噴液量Vd小于VMAX。這是因為，當提供的預熱脈沖的脈沖寬度在此范圍中時，在發(fā)熱元件2上產(chǎn)生微小的泡(剛好在薄膜沸騰前的狀態(tài))，并在微泡消失前提供主加熱脈沖，導致微泡破壞主發(fā)熱脈沖的發(fā)泡產(chǎn)生，從而使噴液量減少。該范圍被稱為預發(fā)泡區(qū)域，其中，使用預熱脈沖控制噴液量是困難的。
在噴射量與在范圍P1＝0-PILMT((μs)內(nèi)的脈沖寬度的函數(shù)關系坐標圖中，直線的傾斜度是預加熱脈沖函數(shù)的系數(shù)，即Kp＝△Vdp/△P1ng/μsec·dot系數(shù)Kp與溫度無關，取決于噴液頭的結構，驅(qū)動條件，油墨性質(zhì)等。換句話說，曲線b、c代表另外的記錄頭，如果記錄頭是不同的，那么可以理解，它也是不同的。這樣，不同的記錄頭具有不同的預加熱脈沖的脈沖寬度P1的上限PILMT。因此，如下所述，確定每個記錄頭的上限，以實現(xiàn)噴液量的控制。在具有由曲線a所表示的性質(zhì)的油墨和記錄頭中，Kp＝3.209ng/μsec·dot決定噴墨記錄頭的噴液量的另一個因素是記錄頭的溫度(油墨溫度)。
圖35示出了噴液量與溫度的關系曲線。從圖35的曲線a可以看出，噴液量Vd隨記錄頭的外界溫度TR(＝記錄頭溫度TH)的增加而線性增加。當該線的傾斜度被定義為溫度的相關系數(shù)時，存在下式KT＝△VdT/△TH(ng/°c·dot)系數(shù)KT不依賴于驅(qū)動條件，而由記錄頭的結構，油墨性質(zhì)等決定。圖35中，曲線b、c表明其它記錄頭的特性。在本例的記錄頭中，KT＝0.3/℃·dot。
因此，通過預熱脈沖的脈沖寬度的PWM(脈沖寬度調(diào)制)控制，可以可靠地控制噴墨量，從而可提高印刷的色調(diào)層次，并可使噴墨量穩(wěn)定。
例如，預熱脈沖使發(fā)熱元件2產(chǎn)生的熱量不足以噴液，并改善可動件31的操作條件，從而使液體的噴液量和噴液速度穩(wěn)定。更具體地說，發(fā)泡區(qū)域11中的液體由預熱脈沖預熱，以便使粘度降低，在這種情況下，傳遞給可動件31的壓力的傳送效率是高的。因此，當提供主加熱脈沖時，可靠而有效地進行可動件31的初始運動，致使可動件31的可靠性提高，從而改善液體的噴射條件。由于液體的噴射狀態(tài)的改善僅依賴于液體的噴射，因此，甚至當連續(xù)噴射液體時，也的確可以提供所期望的噴射狀態(tài)(當通過噴墨印刷圖像時，噴射狀態(tài)用來保證圖像的色調(diào)層次)。
在由如設置在記錄頭上的二極管這樣的溫度傳感器提供的測定溫度的基礎上，預熱脈沖的脈沖寬度可被PWM控制。在這種情況下，最好依據(jù)被驅(qū)動的噴口18和由溫度傳感器同發(fā)熱元件2間的位置關系引起的溫度差異來考慮被測定的溫度。使用金屬和高導熱率的材料作為可動件31的材料，可以有效地實現(xiàn)噴射液的預熱。另外，可動件31能吸收來自靠近發(fā)熱元件2的液體的熱量，該液體已由預熱脈沖或由于連續(xù)噴射液體或類似行為而受熱。因此，可以使靠近發(fā)熱元件2的液體的熱量是均勻的，從而可以使發(fā)熱元件2的溫度同由設在記錄頭上的溫度傳感器測定的檢測溫度之間的差異最小化，這樣，提高了PWM控制預熱脈沖的精度。
下面闡述向發(fā)熱元件2提供驅(qū)動脈沖的具體例子。
所用的噴嘴結構如圖36(a)所示，如圖36(a)和(b)所示，脈沖寬度t1，t2，t3選擇如下1μsec≤t1≤1.4μsec1.5μsec≤t2≤3μsec3μsec≤t3≤8μsec(最好，5μsec≤t3≤8μsec)利用這些條件，根據(jù)驅(qū)動脈沖的形狀適當?shù)乜刂茋娨毫?，在使用油墨印刷圖像時，可以完成多層次的色調(diào)層次控制。
當使預熱脈沖略長于1.5μsec≤t1≤1.8μsec，由此使鄰近發(fā)熱元件2的液體的溫度升高到一定程度時，已完成在低于該液體的約10ng范圍內(nèi)的噴液量的控制。當作為噴射液的油墨被噴到透明或半透明的OHP紙上，并在其上進行印刷時，大多數(shù)情況下可得到高密度印刷，盡管噴液量的變化的校正也是很重要的。因此，當在OHIP紙上進行印刷時，依據(jù)記錄頭溫度的PWM控制不能實現(xiàn)，脈沖寬度P3是固定的。在這種情況下，使脈沖寬度P1盡可能地長，以增加噴液量，從而提高密度。
圖37是表示用于OHP紙的記錄頭的驅(qū)動控制的框圖，圖38是每個信號的時間圖。用于記錄頭的驅(qū)動信號的波形的模式已預先存入ROM803。首先，在用于記錄頭的驅(qū)動信號的輸出時刻，將一時鐘脈沖信號提供給記錄裝置的控制器的計數(shù)器800C。每輸入時鐘脈沖信號，計數(shù)器的輸出便增加1。這樣，ROM803的內(nèi)存按照計數(shù)器的輸出的地址輸出，并作為記錄頭驅(qū)動信號。
根據(jù)存有用于每個溫度的預熱脈沖的脈沖寬度P1的PWM控制板的選擇來輸出記錄頭驅(qū)動信號。如圖38所示，記錄頭驅(qū)動信號按照所選擇的圖輸出。該記錄頭驅(qū)動信號圖的選擇，取決于提供給ROM803的PWM控制板選擇信號。當OHP紙選擇信號采用H級時，通過或門800A的作用，所有提供給ROM803的PWM板選擇信號的輸入信號采用H級，因此，無論PWM板如何選擇信號，選擇了圖AN+α-1，這樣使在圖38頂部表示的預熱脈沖的脈沖寬度P1固定在最大值。具體的說，當P1＝2.618μsec時，P3＝4.114μsec。
圖38表示當進行印刷時的印刷ON信號是H時的記錄頭驅(qū)動信號。當印刷ON信號是L(不印刷)時，圖38表示的記錄頭驅(qū)動信號的脈沖P3采用L級。
在本實施例中，僅當預熱脈沖的脈沖寬度P1固定在最大值時，才能實現(xiàn)噴液量的增加。相對于正常溫度，提高記錄頭的預定溫度，可進一步提高噴射量。具體的說，將預定溫度從正常的25℃提高到40℃。如果使溫度高于40℃，由于溫度提高了大約15℃，記錄頭的溫度就會臨近記錄頭的極限溫度TLIMIT＝60℃，因此，這種升高是不好的。
當通過測定所用的紙的種類來測定OHP模式時，驅(qū)動控制成為可能。
參見圖39至圖41，下面將描述記錄頭驅(qū)動控制的另一個例子。圖40是圖39所示結構中每個信號的時間圖。
在圖39中，圖像信號作為印刷數(shù)據(jù)被存入RAM805。當將圖像信號存入RAM805時，CPU800將圖像數(shù)據(jù)置入移位寄存器800R中，產(chǎn)生記錄頭驅(qū)動信號。下面將結合圖41的流程圖詳細說明。
見圖41，在步驟S1中，CPU800讀取來自RAM805的一個象素的圖像數(shù)據(jù)，并運行到步驟S2。在步驟S2，判斷一個象素的數(shù)據(jù)是否需要打印，即，是否噴墨。如果判斷的結果是肯定的，運行到步驟S3，如果是否定的，進入步驟S9。
在步驟S3，CPU800的寄存器12記住主脈沖寬度P3階段的級是H，并繼續(xù)運行到步驟S4。在步驟S4，讀入PWM選擇信號，并將H級的脈沖寬度P1存入CPU800的寄存器12，并運行進入步驟S5。在步驟S5，讀入OHP選擇信號，如果選擇了OHP模式，則運行到步驟S6，如果沒有選擇，運行到步驟S7。
在步驟S6，將由步驟S4決定的預熱脈沖的H級的寬度P1設置為可設置的最大寬度，并存入CPU800的寄存器中，然后運行到步驟S7。在步驟S7，根據(jù)圖40中儲存在用于CPU800的寄存器中的預熱脈沖的脈沖寬度P1和主脈沖的脈沖寬度P3的信息，產(chǎn)生記錄頭驅(qū)動信號。然后，運行到步驟S8。存入移位寄存器800R的記錄頭驅(qū)動信號與時鐘脈沖同步地從移位寄存器800R輸出。
在步驟S8，對存入RAM805的全部圖像數(shù)據(jù)是否輸出作出判斷，如果是肯定的，使過程結束，如果是否定的，則運行回到步驟S1。
圖42表示在上述RWM控制中可選擇的驅(qū)動脈沖的波形圖。
當使用普通印刷紙而不是具有透光部分的OHP紙時，按照測定的溫度或類似性選擇圖42中由1～11所示的波形用于PWM控制。
在前面的實施例中，當在OHP紙上進行記錄時，僅是圖42中由1指示的脈沖可用于控制。
在采用圖42中的1～11的PWM控制中，P1和P2分別可變，由此可以控制噴液量。但是，通過改變間隔P2的寬度，能夠控制噴液量。在這種情況下，如圖42中的1’所示，通過增加間隔，將由于預熱而產(chǎn)生的熱量充分地傳送給發(fā)泡區(qū)域11或可動件31，從而增大泡的尺寸，提高噴液量。
按照圖42中的1～11和1’表示的PWM控制，通過提供可動件31，將膨脹的泡導向噴液口，使得由PWM控制的噴液量的增長率比在沒有可動件的傳統(tǒng)情況下的提高了。
圖43表示在本發(fā)明的每個實施例中，提供給發(fā)熱元件2的脈沖波形同噴液狀態(tài)之間的關系。該圖對應圖1(c)，并給定類似的標記數(shù)字。圖43(a)表示當將圖42中的脈沖波形1提供給發(fā)熱元件2時的噴液狀態(tài)，圖43(b)表示當將圖42中的脈沖波形1’提供給發(fā)熱元件2時的噴液狀態(tài)。在圖43(a)中，泡40有效地朝向噴口生長。由于熱量的充分傳遞，當泡40的尺寸如圖43(b)所示那樣大時，可動件31的位移增加，因而，泡40向噴口方向的生長增加，導致噴液量增加。這是因為使可動件偏轉(zhuǎn)，使泡朝向噴口，導致泡40的運動和生長朝向噴口，沿這個方向的阻力比在反抗可動件31的彈性應力的方向上小。因此，同沒有可動件31的傳統(tǒng)噴液頭相比，應用可動件31和控制預熱脈沖和主脈沖之間的間隔P2的寬度可以使噴液量的變化率非線性增加，而不是傳統(tǒng)的線性增加，致使噴液量的可控制能力提高。通過控制預熱脈沖的寬度P1，使噴液量的變化率升高，從而也可提高噴液量的可控制能力。(依據(jù)液體的狀態(tài)參數(shù)的1型PWM控制)在本發(fā)明中，“液體的狀態(tài)參數(shù)”包括影響噴液量的物理參數(shù)，如溫度，液體的粘度，液體的表面張力。當液體是油墨時，包括油墨的性質(zhì)。如下所述，PWM控制可依賴于油墨的種類。作為控制間隔P2的結果的噴液量變化率的增加和具有非線性區(qū)域的性質(zhì)，使色調(diào)層次的控制能力提高。在本例中，第二液流通道16中液體(發(fā)泡液)的溫度T2由在元件基層1上的溫度傳感器測定，而第一液流通道14中的液體(記錄用液)的溫度T1在測定溫度T2的基礎上預測。圖33中預熱脈沖的脈沖寬度P1根據(jù)預測溫度T1、測定溫度T2和它們之間的差值由PWM控制。最好考慮受溫度影響的記錄用液的粘度ρ1和其表面張力η1。
圖46表示圖45中沿Z軸方向的溫度分布。在圖46中，在元件基層1、發(fā)泡液和記錄用液內(nèi)的溫度分布是忽略的。在該圖中，溫度傳感器S1的測定溫度被認為是元件基層1的溫度T3，發(fā)泡液的溫度T2和記錄用液的溫度T1由測定溫度T3預測(T3≥T2≥T1)。
圖47表示一個例子，其中預熱脈沖的脈沖寬度P1是逐步得到控制的，從而保持一個恒定的噴液量Vd的控制寬度±△V。在本例中，記錄用液的溫度T1，發(fā)泡液的溫度T2或者它們之間的差值作為液體溫度TH，當液體溫度TH在T0和TL之間時，根據(jù)液體溫度TH選擇表1-11中的一個圖表，借此逐步變化預熱脈沖的脈沖寬度。在圖表1-11中，預熱脈沖的脈沖寬度P1按圖42中1～10的微小梯度設置。例如，設定溫度T0為25℃，當溫度低于此溫度時，記錄頭的溫度調(diào)整按預定溫度25℃進行。液體溫度TH的范圍是TL或者更高，超出了正常的印刷范圍，因此，這樣的范圍是不經(jīng)常用的。然而，當記錄頭以100％負載動作時，溫度可以進入此范圍。在此區(qū)域內(nèi)，當P1＝0(micro sec)時，只在主加熱脈沖的單脈沖條件下進行印刷，從而將本身的溫度升高至最小。如有必要，可以采用單脈沖的PWM控制以抑制溫度升高。記錄頭的有效極限溫度由TC指定。
圖48表示液體溫度和液體粘度之間的關系，其中ρA(TA)和ρB(TA)分別是在溫度TA時，相對低的粘度ρA液體和較高粘度ρB液體的粘度，在溫度TB(＞TA)的粘度分別是ρA(TB)和ρB(TB)。
液體的表面張力影響噴液量，例如，表面張力同噴液量之間的關系如圖49所示。圖49涉及這種情況，其中，在相同的條件下，具有小表面張力的液體A，如超高滲透性的油墨，它的噴液量增加，而具有大表面張力的液體B，如在噴墨前后用來改善圖像質(zhì)量的處理噴液，它的噴液量降低。
下面描述采用溫度T1、T2的PWM控制的具體例子。在PWM控制中，可以控制預熱脈沖的脈沖寬度P1，時間間隔P2和主加熱脈沖的脈沖寬度P3中的一項，或者對它們進行聯(lián)合控制。下面描述的是控制預熱脈沖的脈沖寬度P1的情況。
1)T1＝T2的情況a)記錄用液A和發(fā)泡液B是相同的油墨液體A和B的狀態(tài)參數(shù)是相同的，即φA(ρ1，η1)＝φB(ρ2，η2)，因此，根據(jù)溫度T2(＝T1)控制預熱脈沖的脈沖寬度P1，從而只控制發(fā)泡液B的發(fā)泡的體積。
b)記錄用液A和發(fā)泡液B是不同的油墨例如，當液體A、B具有不同的粘度時(ρ1＜ρ2)，它們的狀態(tài)參數(shù)是不同的，即φA(ρ1，η1)≠φB(ρ2，η2)。在長時間靜止期后，或者在對記錄頭進行了充分的溫度控制后，啟動印刷操作時會出現(xiàn)這種情況。即使液體A、B的溫度是相同的，記錄用液的粘度ρ1也大于發(fā)泡液的粘度ρ2，因此，如果根據(jù)溫度T2(＝T1)控制預熱脈沖的脈沖寬度P1從而只能如a)那樣控制發(fā)泡液B的發(fā)泡的體積，那么，由于噴射壓力減小，發(fā)泡液B的發(fā)泡壓力被傳遞給記錄用液A。因此，沒有提供預期的噴液量Vd，從而使印刷密度降低。所以，相應地，使預熱脈沖的脈沖寬度P1設置得比a)情況中的長，以避免噴液量的減小。
2)T1＜T2的情況c)記錄用液A和發(fā)泡液B是相同的油墨通常，由于印刷操作使記錄頭的溫度升高，發(fā)泡液B的溫度比記錄用液A的溫度高。因此，上述狀態(tài)在正常印刷操作期間出現(xiàn)。液體A、B的粘度ρ1、ρ2取決于溫度T1、T2，因此，狀態(tài)參數(shù)是不同的，即記錄用液A的粘度ρ1比發(fā)泡液B的粘度ρ2高。同b)的情況一樣，由于發(fā)泡液B的發(fā)泡壓力傳遞給記錄用液A，噴射壓力降低，從而不能保證期望的噴液量Vd，使印刷密度降低。所以，相應地，使預熱脈沖的脈沖寬度P1設置得比a)情況中的長，以避免噴液量的減小。
最理想的是，溫度T1和T2之間的差值△T是確定的，對應于△T的噴液量的差異可以通過實驗來測量，并可獲得用于PWM控制的脈沖寬度P1。
P1＝P1(O)+△P(T)+△P(△T)其中，P1(O)表示參考脈沖寬度；△P(T)是溫度修正量，它是溫度T1或T2的函數(shù)；△P(△T)是對應于溫度差值△T的噴射量差值。例如，P1(O)＝2.0(μsec)，△P(T)＝0-2.0(μsec)，△P(△T)＝0-1.0(μsec)。
d)記錄用液A和發(fā)泡液B是不同的油墨當在普通紙上進行記錄時，記錄用液A可能是具有極低表面張力η1的超高滲透油墨，發(fā)泡液B具有正常的表面張力η2(＞η1)，用于穩(wěn)定發(fā)泡。在這種情況下，由溫度差異、溫度T1，T2引起的噴液量的變化能夠用與c)同樣的方法解決，但不能解決由油墨的表面張力η1、η2的差值引起的噴液量的變化。由于表面張力η1、η2與溫度無關，可以認為油墨的性質(zhì)取決于記錄頭的ID，參照脈沖P1(O)可根據(jù)表面張力η1、η2得到修正。如按照前述情況a)那樣，如果僅僅根據(jù)溫度增長控制預熱脈沖的脈沖寬度P1，僅能控制發(fā)泡液B的發(fā)泡的體積，那么，由于取決于表面張力的油墨破碎方式的差異，噴液量Vd發(fā)生變化。一般地，噴液量Vd隨表面張力的降低趨向增加。
噴液量Vd隨溫度、粘度和油墨的其它狀態(tài)(性質(zhì))，如表面張力而變化，因此，通過實驗可分析影響噴液量Vd變化的因素，并將結果用于PWM控制。
(依據(jù)液體的狀態(tài)參數(shù)的2型PWM控制)在本例中，如圖50所示，第二液流通道16中的液體(發(fā)泡液)的溫度T2由元件基層1上的溫度傳感器S1測定，第一液流通道14中的液體(記錄用液)的溫度T1由隔壁30上設置的溫度傳感器S2測定。根據(jù)測定的溫度T1，T2或它們的差值，PWM控制預熱脈沖的脈沖寬度P1。最好要考慮到受溫度影響的記錄用液的粘度ρ1和表面張力η1。
(依據(jù)液體的狀態(tài)參數(shù)的3型PWM控制)本例中，根據(jù)與通過噴墨在印刷媒體上形成的圖像相對應的圖像數(shù)據(jù)，預測第二液流通道16中的液體的溫度T2和第一液流通道14中的液體的溫度T1。具體地講，由影響記錄頭操作頻率的記錄頭的溫度變化，可預測液體的溫度T1、T2。根據(jù)預測的溫度T1、T2或它們的差值，PWM控制圖33中預熱脈沖的脈沖寬度P1。在此情況下，最好要考慮到受溫度影響的記錄液的粘度ρ1和表面張力η1。
根據(jù)預測的溫度T1、T2或它們間的差值，發(fā)熱元件2的驅(qū)動脈沖可有選擇地變化。在這種情況下，可有選擇地采用圖52(A)中表示的單脈沖或圖52(B)中表示的雙脈沖。采用單脈沖，脈沖上升時間T3是固定的，回落時間T4是半固定的，以便可根據(jù)記錄頭特有的性質(zhì)設定它。應用這種脈沖，油墨的噴射量相對較小(20pl)，適合彩色模式。采用雙脈沖，預加熱脈沖P1的時間間隔P2是固定的，主加熱脈沖P3的回落時間T4是半固定的，因此，可根據(jù)記錄頭特有的性質(zhì)設定它。應用這種脈沖，油墨的噴射量相對較大(30pl)，適合文字印刷模式或諸如此類。通過設置如圖51所示的副加熱元件，并結合采用副加熱元件的溫度控制，可完成圖像的色調(diào)層次記錄。<依據(jù)液體的狀態(tài)參數(shù)的4型PWM控制>本例中，使用了提供不同熱值的發(fā)熱元件2-1，2-2。這些發(fā)熱元件2-1，2-2如圖53中所示縱向排列或如圖54中所示橫向排列，并可分別驅(qū)動或同時驅(qū)動，從而使噴液量依層次逐步變化(10pl，20pl，30pl)。與前述3型一樣，根據(jù)與通過噴墨在印刷介質(zhì)上形成的圖像相對應的圖像數(shù)據(jù)，可預測第二液流通道16中液體的溫度T2和第一液流通道14中液體的溫度T1。即，由受記錄頭操作頻率影響的記錄頭的溫度變化，預測液體的溫度T1，T2。根據(jù)預測的溫度T1，T2或它們之間的溫度差值，PWM控制發(fā)熱元件2-1，2-2的驅(qū)動脈沖。
預測溫度T1、T2時，要考慮到發(fā)熱元件2-1，2-2到此時的發(fā)熱量。該值可從噴液量的時間函數(shù)獲得。具體地說，由發(fā)熱元件2-1，2-2的驅(qū)動頻率，識別到熱能對液體的影響，并加以考慮，就能夠恰當?shù)仡A測溫度T1，T2。圖55是關于控制的一個例子，其中驅(qū)動脈沖的脈沖寬度P1(S)或P1(L)用于產(chǎn)生相對較小的熱值的發(fā)熱元件2-1S和產(chǎn)生相對較大熱值的發(fā)熱元件2-2L中的一個或每個。
當只控制P1(S)時，噴液量Vd0(S)基本上是一個常量，即在一個控制范圍±△V內(nèi)。更具體地，設溫度T1，T2或它們之間的差值為液體溫度TH，隨著液體溫度TH在液體溫度范圍內(nèi)從T0到Tmax，脈沖寬度P1(S)有選擇地在P1(S)max和P1(S)min范圍內(nèi)逐步變化。當液體溫度TH是T0或更低時，記錄頭的溫度按預定溫度T0控制。當液體溫度TH大于Tmax時，僅主脈沖作為驅(qū)動脈沖。按照液體溫度THPWM控制主脈沖。
當只控制P1(L)時，噴液量Vd0(L)基本上是一個常量，即在一個控制寬度范圍±△V內(nèi)。更具體地，設溫度T1、T2或它們之間的差值為液體的溫度TH，隨著液體溫度TH在液體溫度范圍內(nèi)從T0到Tmax，脈沖寬度P1(L)在P1(L)max和P1(L)min范圍內(nèi)逐步變化。當液體溫度TH是T0或更低時，記錄頭的溫度按預定溫度T0控制。當液體溫度TH高于Tmax時，僅主脈沖作為驅(qū)動脈沖。按照液體溫度TH可以PWM控制主脈沖。
當同時控制P1(S)和P1(L)時，噴液量Vd0(S+L)在控制寬度范圍±△V內(nèi)保持恒定。更具體地，設溫度T1，T2或它們之間的差值為液體溫度TH，隨著液體溫度TH在液體溫度范圍內(nèi)從T0到Tmax，脈沖寬度P1(S+L)有選擇地在P1(S+L)max和P1(S+L)min范圍內(nèi)逐步變化。當液體溫度TH是T0或更低時，記錄頭的溫度按預定溫度T0控制。當液體溫度TH高于Tmax時，僅主脈沖作為驅(qū)動脈沖。按照液體溫度TH可以PWM控制主脈沖。
圖56的例子中，采用一種三步穩(wěn)定控制(噴液量為Vd0(S)，Vd0(L)，Vd0(S+L)實現(xiàn)黑色印刷(Bk)和彩色印刷(Col)。在本例中，記錄設備是一種如圖57所示的連續(xù)掃描類機器。該記錄設備有一個能沿導桿601往復運動的滑架602，其上有一支架C?；?02通過由未顯示的電動機帶動的皮帶603掃描地往復運動。支架C有一個包括黑色噴墨頭和黑色油墨容器的整體頭架和一個包括彩色噴墨頭和彩色油墨容器的整體頭架。604和607表示的輥用于輸入作為記錄材料的紙張P；608是與支架C中的每個記錄頭相對應的蓋。通過泵機構609在該蓋內(nèi)的抽吸，防止每個記錄頭的阻塞。610、611表示起擦凈器作用的第一和第二刮片；612是用于清潔第一刮片610的用吸收材料制的刮片清潔器。
在本例中，黑色噴墨頭由具有較小發(fā)熱值的發(fā)熱元件S和具有較大發(fā)熱值的發(fā)熱元件L逐步控制，具體地說，按照三步控制(噴液量Vd0(S)，Vd0(L)和Vd0(S+L)(25∶45∶70))。彩色噴墨頭由具有較小發(fā)熱量的發(fā)熱元件S和具有較大發(fā)熱量的發(fā)熱元件L逐步控制，具體的說，按照三步控制(噴液量Vd0(S)，Vd0(L)和Vd0(S+L)(15∶25∶40))。
圖56中的印刷模式“Fast”是當記錄密度為360dpi時，在黑色印刷(Bk)和彩色印刷(col)兩者中進行的高速記錄模式，通過滑架602的單向掃描印刷一個點代表一個象素，對于黑色印刷，噴墨量是Vd0(S+L)，噴液量比率是70。對于彩色印刷，噴液量是Vd0(S+L)，噴液量比率是40。
圖56中的印刷模式“Norm”是當記錄密度為360dpi時，在黑色印刷(Bk)和彩色印刷(col)兩者中進行的正常記錄模式，可選用二元和三元記錄。在采用二元記錄的黑色印刷中，以噴液量比率70印刷代表一個象素的一個點，即，通過滑架602的單向兩次掃描得到Vd0(S+L)，在三元記錄中，按半個象素的偏移以兩次單向掃描噴射噴墨量是Vd0(L)，噴液量比率是45的油墨。另一方面，在用于彩色印刷的二元記錄中，以噴液量比率40印刷代表一個象素的一個點，即通過滑架602的兩次雙向掃描得到Vd0(S+L)。在三元記錄中，噴墨量是Vd0(L)(噴液量比率是25)，并且按半個象素的偏移，采用兩次雙向掃描。
圖56中的印刷模式“HQ”是當記錄密度為360dpi時的高分辨率記錄模式，并且在黑色印刷(Bk)和彩色印刷(col)中采用了五元記錄。在黑色印刷中，按照半個象素的偏移，滑架602進行四次單向掃描，并且噴墨量是Vd0(S)(噴液量比率是25)。另一方面，在彩色印刷中，按照半個象素的偏移，滑架602進行四次單向掃描，并且噴墨量是Vd0(S)(噴液量比率是15)。(其它實施例)。
下面將敘述其它實施例。在下述內(nèi)容中，對單液流通道型和雙液流通道型進行說明，下述任何實施例可適用于上述兩種類型而無需特別聲明。
<液流通道頂部形狀>
圖13是沿本實施例噴液頭之液流通道剖切的一剖視圖。用于構成第一液流通道14(或在圖1中所示的液流通道10)的溝槽形成于隔壁30上的開槽件50上。在本實施例中，鄰近可動件31之自由端32位置的液流通道頂部之高度要高些，以便允許可動件有更大的運作角度θ。該可動件之運作范圍是由液流通道結構、可動件之使用壽命及泡生成能力或類似條件決定的?？蓜蛹谝粋€寬到足以包括噴口的安置角的一角度范圍內(nèi)運動是合乎期望的。
如此圖所示，可動件之自由端的移動高度高于噴口的直徑，由于這種結構，可傳送足夠的噴射壓力。如在此圖中所示，液流通道頂部在可動件支點33處之高度低于其在自由端32位置處之高度，以便能更為有效地防止由于可動件之移動對上游側(cè)釋放的壓力波。
<第二液流通道與可動件之間的相互位置關系>
圖14展示上述的可動件31與第二液流通道16之間的相互位置關系。(a)是從上方看時隔壁30的可動件31之位置圖；(b)是拆去隔壁30后從上觀察時第二液流通道16之圖形；圖14(c)則是該可動件與第二液流通道16之間的位置關系圖，其中已將元件重疊。在這些圖中，底部是具有噴口之前側(cè)面。
此實施例的第二液流通道16有一個喉部19，相對于從第二公共液體腔通過發(fā)熱元件位置到達噴口的總液流處于發(fā)熱元件2之上游，沿著第一液流通道設置可動件，以便提供一個腔(發(fā)泡腔)，該腔能有效地抑制在第二液流通道16內(nèi)由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力朝上游側(cè)的釋放。
在其內(nèi)發(fā)泡的液流通道與從該液流通道噴射液流的液流通道是一樣的傳統(tǒng)噴液頭中，也可以配置一個喉部，用以防止由發(fā)熱元件產(chǎn)生之壓力朝該液體腔釋放。在這種情況下，喉部之截面積因考慮到足夠的液體再填充而不應做得太小。
但是在本實施例中，許多或絕大部分噴射液體均來自第一液流通道，而在具有發(fā)熱元件的第二通道內(nèi)的發(fā)泡液不會被消耗很多，從而使填充入發(fā)泡部分11中的發(fā)泡液量可以是小的。因此，在喉部19處之間隙可以做得很小，例如可以小到只有幾μm-十幾μm，從而進一步抑制在第二液流通道內(nèi)之壓力釋放，因而壓力被更加集中于可動件側(cè)。該壓力可以通過可動件31用作噴射壓力，因而可以實現(xiàn)高噴射能量利用率和噴射壓力。第二液流通道16之結構不只限于上述的那種，它可以是能有效地將由發(fā)泡產(chǎn)生之壓力傳遞至可動件的任何一種形式。
如圖14(c)所示，可動件31之側(cè)面分別地覆蓋構成第二液流通道的壁之部分，從而防止可動件31掉入第二液流通道。通過這種結構，進一步加強了上述的在噴射液與發(fā)泡液之間的分隔。因此，可以抑制通過狹縫釋放泡，從而使得噴射壓力和噴射效率更為增加。而且，上述的由泡消失產(chǎn)生之壓力引起的從上游側(cè)進行再填充的效果也能更為增強。
在圖12(b)和圖13中，隨著可動件6移入第一液流通道14側(cè)，在第二液流通道4之發(fā)泡區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的泡的一部分膨大，進入第一液流通道14側(cè)。通過選擇第二液流通道的高度以允許那樣的泡的擴展，與沒有這種擴展的情況相比，噴射力獲得更大的改善。為了獲得泡進入第一液流通道14側(cè)的那種擴展，推薦使第二液流通道16之高度低于最大泡之高度，更具體地說，例如高度最好為幾μm至30μm。在本實施例中，高度為15μm。
<可動件和隔壁>
圖15展示了可動件31之另一個實例，其中的參考標號35指示形成于隔壁上的一狹長縫，狹長縫35對于提供可動件31有效。在圖15(a)中，可動件31有一矩形形狀，在圖15(b)中，在其支點處要略窄些，用以增大可動件之靈活性，在圖15(c)中，可動件有一較寬的支點部分，以便提高可動件之壽命。如圖14(a)所示，在支點處變窄和成弧狀的形狀是合乎期望的，因為在運動容易及壽命方面兩者均令人滿意。但是，可動件之形狀不限于上述的那樣，它可以是不進入第二液流通道側(cè)，容易運動且有高使用壽命的任何形狀。
在上述各實施例中，板狀或膜狀可動件31或具有這種可動件之隔離壁5是用厚5μm的鎳制作的，但亦不限于這一實例，它可以是不溶于發(fā)泡液及噴射液，且其彈性足以允許可動件運作和可以形成所要求的精確的窄長縫的任何材料。
用于可動件的材料之推薦實例包括堅固材料如銀、鎳、金、鐵、鈦、鋁、鉑、鉭、不銹鋼、磷青銅或類似物、它們的合金，或具有乙酸乙烯酯和1，1-二氰基乙烯共聚物類樹脂材料如丙烯腈、丁二烯，苯乙烯或類似的樹脂材料，具有酰胺基團的樹脂材料，如聚酰胺或類似物的樹脂材料，具有羧基的樹脂材料，如聚炭酸酯或類似的樹脂材料，具有醛基團的樹脂材料，如聚醛或類似的樹脂材料，嗍砜類樹脂材料如聚砜，及如液晶聚合物那樣的樹脂材料，或它們的化合物；或具有抗油墨的耐久性的材料，如金屬中的金、鎢、鉭、鎳、不銹鋼、鈦及它們的合金，涂有這類金屬的材料，樹脂類材料有酰胺類如聚酰胺；醛類如聚醛；酮類如聚醚醚酮(Polyether ether ketone)，(酰)亞胺類如聚酰亞胺；羥類如酚醛樹脂；乙基類如聚乙烯；烷(烴)類如聚丙烯；環(huán)氧樹脂類如環(huán)氧樹脂材料；氨基類如密胺樹脂材料；羥甲基類如二甲苯樹脂材料；及它們的化合物，陶瓷材料如硅氧化物或其化合物。
隔壁材料的推薦實例包括具有高耐熱性、高抗溶解性、高模塑性的樹脂材料，尤其是現(xiàn)代工程塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙酯，密胺樹脂材料，酚醛樹脂，環(huán)氧樹脂材料，聚丁二烯，聚氨基甲酸乙酯，聚醚醚酮，聚醚砜，聚丙乙酯，聚酰胺，聚砜，液晶聚合物(LCP)或它們的化合物，或金屬例如氧化硅，氮化硅，鎳，金，不銹鋼及其合金、化合物或涂覆有鈦或金的材料。
隔壁之厚度取決于所用的材料及使之有作為壁的足夠強度，作為可動件要有足夠的可操作性的形狀。一般說來從0.5μm-10μm左右是合乎期望的。
在本實施例中用于形成可動件31之窄長縫35的寬度為2μm。在發(fā)泡液與噴射液是不同材料，且要避免這些液體混合時，該縫隙應能使得在這兩者之間形成一彎液面，從而避免兩者混合。例如，在發(fā)泡液的粘度約為2cp(厘泊)，而噴射液之粘度不小于100厘泊時，縫寬約為5μm就足以避免液體之混合了，但是期望其寬度不大于3μm。
在噴射液與發(fā)泡液被分開時，可動件起兩者之間的隔離壁作用。然而，有小量發(fā)泡液被混入噴射液中，如果小于20％的話，在噴液印刷的情況下，此混合比例實際上不是問題。在本發(fā)明中，這種混合比例可以通過適當?shù)剡x擇噴射液和發(fā)泡液之粘度來加以控制。
在希望混合比例小些時，例如，通過使用5cps或更低的發(fā)泡液及20cps或更低之噴射液，該比例可以被減至5％。
在本發(fā)明中，可動件以μm級的厚度作為推薦厚度，并且在通常情況下，可動件不用厘米來計算其厚度。當在以μm計算厚度的可動件上形成一窄縫，并且窄縫有可動件之厚度計算量級之寬度(Wμm)時，考慮到在制造中的誤差是合乎要求的。
當在由一窄縫形成的可動件之自由端和/或側(cè)邊緣對面的構件之厚度與可動件之厚度相同(見圖12，13或類似圖)時，窄長縫寬度與該厚度之間的關系，在考慮了制造中的誤差，以穩(wěn)定地抑制發(fā)泡液與噴射液之間的液體混合時作如下推薦。在發(fā)泡液之粘度不大于3cp，而一高粘度油墨(5cp，10cp或類似粘度)被用作噴射液時，如果滿足W/t≤1，能夠在一個長時間內(nèi)抑制這兩種液體之混合。
該提供“基本密封”的窄長縫最好具有數(shù)微米的寬度，這是由于這樣可確保防止液體混合。
在發(fā)泡液與噴射液作為不同性能的液體被使用的情況下，可動件基本上用作液體之間的隔離件。當可動件隨著發(fā)泡而運動時，一小部分發(fā)泡液可能會被導入噴射液(即混合)。一般來說，在噴墨記錄時，顏料在噴射液中之含量約為3％-5％，因此，如果這種發(fā)泡液混入噴射液中的比例不超過20％，就不會引起顯著的密度變化。因此，本發(fā)明覆蓋發(fā)泡液混和比例不超過20％的情況。
在上述的結構中，發(fā)泡液的混合比例最高達15％時，甚至在其粘度發(fā)生變化時。在發(fā)泡液之粘度不多于5厘泊(cp)時，最大混合比例約為10％，當然這還要取決于驅(qū)動頻率。
當噴射液之粘度不超過20cp時，可以減少液體混合(例如，不大于5％)。
下面介紹此噴液頭中的發(fā)熱元件與可動件之間的位置關系?？蓜蛹c熱生成件之形狀、大小和數(shù)量并不限于下列實例。通過對熱生成無件和可動件之最優(yōu)化安排，借助發(fā)熱元件由發(fā)泡產(chǎn)生之壓力可以被有效地用作噴射壓力。
在傳統(tǒng)的沸騰發(fā)泡噴射記錄方法中，將如熱那樣的能量施加于油墨，使之在油墨中產(chǎn)生瞬時體積變化(發(fā)泡)，從而使油墨從噴口噴入記錄材料而實現(xiàn)印刷。在這種情況下，發(fā)熱元件的面積與噴墨量是互成比例的。但是，有一個不發(fā)泡區(qū)域S對噴墨無任何幫助。這一事實被對熱生成件上的Kogation的觀察所證實，即，不發(fā)泡區(qū)域S在發(fā)熱元件之邊界區(qū)域內(nèi)延伸。可以理解，這個約4μm寬的邊界對發(fā)泡無任何作用。
為了有效地利用發(fā)泡生成壓力，推薦的作法是，使可動件之可動范圍覆蓋發(fā)熱元件之有效發(fā)泡區(qū)，即在邊界處約4μm寬的內(nèi)部區(qū)域。在本實施例中，有效發(fā)泡區(qū)為約4μm及其內(nèi)部，但是如果熱生成元件及成形方法不同，這數(shù)值是不同的。
圖17是從頂部看時的一個簡化草圖，其中使用的熱生成元件2為58×150μm，并且圖17(a)中有一可動件301，圖17(b)中有一可動件302，這兩個可動件有不同的總面積。
可動件301的大小是53×145μm，它比發(fā)熱元件2的面積要小些，但是它等于發(fā)熱元件2之有效發(fā)泡區(qū)域(面積)。將可動件301安置成使之覆蓋該有效發(fā)泡區(qū)域。另一方面，可動件302是53×220μm，比發(fā)熱元件2之面積大(其寬度是一樣的，但支點和引導邊緣之間的尺寸要大于發(fā)熱元件之長度)。與可動件301相似，它也被安置得覆蓋有效的發(fā)泡區(qū)域。已對兩個可動件301，302進行了試驗，以檢測其使用壽命及噴射效率。試驗條件如下發(fā)泡液(40％)乙醇水溶液噴射用油墨染色油墨電壓20.2V頻率3Khz實驗結果表明可動件301在施加了1×107次脈沖后在支點處被毀壞?？蓜蛹?02在被施加了3×108次脈沖后尚未損壞。而且，相對所提供的能量和由該噴射速度決定的動能之噴射量被改善(而提高)1.5-2.5倍。
從該結果可以理解到，一個具有大于發(fā)熱元件面積之面積、被安置得覆蓋熱生成元件之有效發(fā)泡區(qū)之正上方部分的可動件，從使用壽命和噴射效率的觀點來看要好得多。
圖19展示發(fā)熱元件的邊緣和可動件支點間的距離與可動件移動量之間的關系。圖20是一側(cè)剖視圖，它展示發(fā)熱元件2與可動件31之間的位置關系。發(fā)熱元件2為40×105μm?？梢岳斫?，移動量隨著發(fā)熱元件2之邊緣和可動件31之支點33間的距離1的增加而增加。因此，可以期望根據(jù)由所要求的油墨噴射量，液流通道結構，發(fā)熱元件形狀等因素決定的最佳移動量來確定可動件支點之位置。
當可動件之支點剛好在發(fā)熱元件之有效發(fā)泡區(qū)正上方時，除了由于可動件之移動的應力外，由發(fā)泡所產(chǎn)生之壓力也被直接施加于該支點上，因此，降低可動件之壽命。由本發(fā)明者的試驗揭示當支點剛好配置在有效發(fā)泡區(qū)上方時，可動壁在被施加了1×106次脈沖后損壞，即其壽命較低。因此通過將可動件之支點置于發(fā)熱元件之有效發(fā)泡區(qū)正上方之外，可以在實際上使用一個由不提供高使用壽命的構形和/或材料形成的可動件。另一方面，即使支點處于有效發(fā)泡區(qū)之正上方，如果選擇了合適的構形和/或材料，它在實際上也可以被采用。由此，可以提供一種具有高噴射能量利用率及高使用壽命的噴液頭。
<元件基板>
下面介紹配置有用于加熱液體的發(fā)熱元件的元件基板的結構。
圖20是按照本發(fā)明一實施例之噴液頭之縱向剖視圖。
在元件基板1上安裝有一開槽件50，件50具有第二液流通道16、隔壁30、第一液流通道14及組成此第一液流通道之溝槽。
如圖11所示，元件基板1具有鋁或類似物的模制接線電極(0.2-1.0μm厚(Patterned wiring electrode)，及硼化鉿(HfB2)，氮化鉭(TaN)，鉭鋁(TaAl)或類似物的模制(Patterned)電阻層105(0.01-0.2μm厚)，它們在用于絕緣和積聚熱量之氧化硅膜或氮化硅膜106上構成發(fā)熱元件，發(fā)熱元件又被放在硅或類似物的基層107上。一個電壓通過兩接線電極104施加于電阻層105上，從而使電流流過電阻層產(chǎn)生熱。在接線電極之間，有一個0.1-2.0μm厚的氧化硅、氮化硅或類似物的保護層配置于電阻層上，此外，一個鉭或類似物之防氣蝕層(0.1-0.6μm厚)亦形成于其上，以防止電阻層105受到各種液體如油墨的侵蝕。
在泡產(chǎn)生與消失時產(chǎn)生的壓力和沖擊波的作用是那樣強大，以致使相對脆弱的氧化膜的使用壽命降低。因此，金屬材料如鉭(Ta)或類似物被用作抗氣蝕層。
可以依據(jù)液體、液流通道結構和電阻材料的組合情況省略防護層。一個這樣的實例展示于圖4(b)，其中的電阻層材料不需要保護層，例如該材料可為銥-鉭-鋁合金或類似物。這樣一來，在上述實施例中之發(fā)熱元件的結構可以只包括該電阻層(生熱部分)或可以包括用于保護該電阻層的一保護層。
在本實施例中，發(fā)熱元件有一個根據(jù)電訊號產(chǎn)生熱的電阻層之熱生成部分。這不只限止于此，只要在發(fā)泡液中產(chǎn)生之泡足以噴射噴射液就足可以被采用。例如，在熱生成部分可以是根據(jù)其收到的如激光那樣的光照射而發(fā)熱的一種光敏轉(zhuǎn)換器，也可以是一種根據(jù)接收的高頻波而生熱的形式的轉(zhuǎn)換器。
在元件基板1上，除了電阻層105組成熱生成部分和電熱能轉(zhuǎn)換器由接線電極104組成以將電迅號供應給電阻層之外，如三極管、二極管、寄存器、移位寄存器等等用于有選擇地驅(qū)動電熱能轉(zhuǎn)換器元件之功能元件，也可以與之制成一整體。
為了通過驅(qū)動在上述元件基板1上之電熱能轉(zhuǎn)換器之生成部分，通過接線電極104用圖21所示之矩形脈沖供給在接線電級之間的電阻層105，在上面所述各實施例的噴液頭中，所加之能量具有24伏電壓、脈沖寬度為7μsec，電流為150mA，頻率為6KHz，用以驅(qū)動發(fā)熱元件，由此而使液體油墨通過上述方法從噴口噴出。但是，驅(qū)動訊號的參量不僅限于這種情況，而是可以使發(fā)泡液具有適合的發(fā)泡能力的任何驅(qū)動信號參量。
<兩液流通道結構的噴液頭結構>
下面將介紹一種噴液頭的結構，它將不同的液體分開容納于第一、二通液通道中，故零件數(shù)量能被減少并可以使制造成本降低。
圖22是這種噴液頭之簡圖。與上面實施例一樣的參考標號用于標示具有相應功能的元件，為了簡化而省略了對它們的介紹。
在本實施例中，開槽件50有一個帶有一個噴口18的孔板51，多個用以構成一組第一液流通道14之溝槽及一凹槽，凹槽用于形成將液體(噴射液)供入第一液流通道14的第一公共液體腔15。隔壁30安裝于開槽件50的底部，由此而形成一組第一液流通道14。開槽件50有一個從上部位置延伸到第一公共液體腔15之第一供液通道20。開槽件50還有從上部位置穿過隔壁30延伸到第二公共液體腔17的第二供液通道21。
如圖22中之箭頭C所示，通過第一供液通道20和第一公共液體腔15將第一液體(噴射液)供應到第一液流通道14，第二液體(發(fā)泡液)穿過第二供液通道21和第二公共液體腔17供應到第二液流通道16，其情況如箭頭D所示。
在此實例中，第二供液通道21與第一供液通道20平行地延伸，但這不僅限止于此一例子，只要能通過第一公共液體腔15外面之隔壁30將該液體供至第二公共液體腔17，任何形式的供液通道均可以。
在確定第二液流通道21的直徑時得考慮第二種液體之供應量，其形狀不一定限制為圓形截面，亦可以是矩形或類似形狀。
第二公共液體腔17可以通過用隔壁30分隔開的結構形成。分解透視圖23示出了這種成形方法，一公共液體腔架和一第二供液通道壁由一干膜形成，而具有其上固定有隔壁的開槽件50的組件與元件基板1粘合，這樣就形成第二公共液體腔17和第二液流通道16。
在此實例中，通過配置如鋁一類金屬的，帶有多個用作發(fā)熱用的發(fā)熱元件的電熱轉(zhuǎn)換器的支承件70構成元件基板1，生成的熱用于通過薄膜沸騰在發(fā)泡液中產(chǎn)生泡。
在元件基板1上方有多個由第二液體通道壁構成的組成第二液流通道16的多個溝槽，用于構成第二公共液體腔17(公共發(fā)泡液腔)之凹槽，腔17與多個發(fā)泡液液流通道流體連通，用于將發(fā)泡液供應至發(fā)泡液通道；以及具有可動件31之隔壁30。
由參考標號50標引的是一開槽件。開槽件上配置有溝槽，溝槽用于通過安裝隔壁30于開槽件上而組成噴射液通道14(第一液流通道)；一個用以組成用于將噴射液供應至噴射液通道中之第一公共液體腔(公共噴射液腔)15之凹槽；用于將噴射液供應至第一公共液體腔之第一供液通道(噴射液供應通道)20；以及第二供液通道(發(fā)泡液供應通道)21，此通道21用于將發(fā)泡液供應至第二供液通道(發(fā)泡液供應通道)21。通道21與第二公共液體腔17以穿過放置于第一公共液體腔15外面的隔壁30的液體連接通道流體連通。通過配設這種可流體連通之通道，發(fā)泡液可以被供應至第二公共液體腔17而不會與噴射液發(fā)生混合。
元件基板1、隔壁30、開槽頂板50之間的相互位置關系使可動件31被安置得與在元件基板上的各發(fā)熱元件相適應，并使噴射液液流通道14安置得與可動件31相適應。在本實施例中，為開槽件配設一個第二供應通道，但是根據(jù)供應量也可以配設多個供應通道。噴射液供應通道20之截面積及發(fā)泡液供應通道21之截面積根據(jù)供應量按比例確定。通過優(yōu)選液流通道之截面積，可以減少組成開槽件50或類似件之零件數(shù)量。
如上所述，根據(jù)本實施例，用以將第二種液體供應至第二液流通道之第二供液通道，以及用以將第一種液體供應至第一液流通道之第一供液通道可以由一個單獨的開槽頂板來提供，從而可以減少零件數(shù)目，因而也就可減少制造步驟，降低制造成本。
而且，第二液體用第二液流通道供應至第二公共液體腔是通過穿過用以分隔開第一、二液體的隔壁的第二供液通道來實現(xiàn)的，因而用一道粘接步驟就足以將隔離壁、開槽件，和發(fā)熱元件層粘接，從而使制造容易，粘接精度提高。
由于第二液體穿透隔離壁被供應至第二液體公共液體腔，故使第二液體對第二液流通道之供給得以確保，因而其供應量是足夠的，從而使之可實現(xiàn)穩(wěn)定的噴射。
<噴射液與發(fā)泡液>
如上述各實施例所介紹的，根據(jù)本發(fā)明，通過具有上述的可動件之結構，液體可以比傳統(tǒng)噴液頭更高的噴射力或噴射效率噴射。在使用相同的液體作為發(fā)泡液和噴射液時，使液體不變質(zhì)是可能的，也可以減少由于加熱而在發(fā)熱元件上的沉積物。因為一種可逆的狀態(tài)變化是通過重復氣化和凝結來實現(xiàn)，所以各種液體均可以采用，只要它不損傷液流通道、可動件或隔壁或類似物就行。
在這些液體中，具有如使用于傳統(tǒng)發(fā)泡噴射裝置中的那樣的配料的液體可以用于作記錄用液。
在本發(fā)明的兩液流通道結構使用不同的噴射液及發(fā)泡液時，具有上述性能之發(fā)泡液可以被使用，更為具體地說，其實例包括甲醇，乙醇，丙醇，異丙醇，正己烷(n-n-hexane)，正庚烷，正辛烷，甲苯，二甲苯，二氯甲烷，三氯乙烯，氟利昂TF，氟利昂BF，乙醚，二惡烷，環(huán)己烷，乙酸甲酯，乙酸乙酯，丙酮，甲乙酮(丁酮)，水，或類似物，以及它們的混合物。
作為噴射液，無需注意其發(fā)泡性能及熱性能，各種液體均可以使用。由于其低發(fā)泡性能和/或由于加熱易于改變性能而沒有被傳統(tǒng)地采用的液體也可以被采用。
但是期望，噴射液本身或其與發(fā)泡液的反應不阻礙噴射、發(fā)泡、或可動件的運作及類似功能。
作為記錄噴射液，高粘度油墨呈類似物是適用的。作為另一種噴射液，藥品，香料以及具有其性能易因加熱而變壞的類似物品均可被采用。下列配料之油墨曾被作為噴射液和發(fā)泡液而用作記錄液體進行記錄作業(yè)。由于噴射油墨速度的增加，液滴之噴射精度得以提高，因而被記錄下了特別期望的圖像，染色油墨粘度為2厘泊(cp)C.I.food black2(食品黑2)染料 以重量計3％二甘醇以重量計1.0％硫二甘醇 以重量計5％乙醇 以重量計5％水以重量計77％也用過下列的復合液體作為噴射液和發(fā)泡液記錄作業(yè)。其結果是，具有十幾厘泊(cps)粘度的液體，它們不適合于用作噴射液，非常適合于作噴射液的是高達150厘泊的液體可提供高質(zhì)量圖像。
發(fā)泡液1乙醇 以重量計40％水以重量計60％發(fā)泡液2水以重量計100％發(fā)泡液3異丙醇以重量計10％水以重量計90％噴射液1(含顏料油墨約15厘泊)炭黑苯乙烯(stylene)丙烯酸酯-丙烯酸乙酯共聚物樹脂材料)以重量計1％擴散材料(氧化物140，重量平均分子量)單乙醇胺 以重量計0.25％丙三醇以重量計69％硫二甘醇以重量計5％乙醇以重量計3％水 以重量計16.75％噴射液2(55厘泊)聚乙二醇200 以重量計100％噴射液3(150厘泊)聚乙二醇600 以重量計100％在液體不容易噴射的情況下，噴射速度是低的，因而噴射方向的偏差被在記錄紙上擴展，結果是噴射對準精度降低。所以噴射量之變化來源于噴射的不穩(wěn)定，因而不能有高質(zhì)量記錄圖象。但是根據(jù)本發(fā)明的實施例，所采用的發(fā)泡液允許產(chǎn)生足夠而穩(wěn)定的泡。這樣就使液滴之噴射精度的改善和油墨噴射量之穩(wěn)定得以實現(xiàn)，從而顯著提高記錄圖像質(zhì)量。
<噴液頭之制造>
以下介紹本發(fā)明噴液頭之制造步驟。
在如圖2所示之噴液頭之情況中，用于安裝可動件31的基座34被模制(Patterned)和形成于元件基板1上，將可動件31焊或粘接于基座34上。然后，具有用于構成液流通道10的一組溝槽、噴口18、及一用于構成公共液體腔13之凹槽的開槽件安裝于元件基板上，各溝槽與可動件相互對準。
下面介紹如圖10和23所示的具有兩液流通道結構的噴液頭制造步驟。
通常，用于第二液流通道16的壁被形成于元件基板1上，并將隔壁30安裝于其上，然后再將具有構成第一液流通道14的溝的開槽件50安裝于其上。要不，制成用于第二液流通道16的壁，并將具有隔壁30的開槽件50安裝于其上。
下面對制造第二液流通道的方法進行介紹。
圖24(a)-(e)是用于介紹本發(fā)明第一制造實施例噴液頭用的制造方法的剖視草圖。
在此實施例中，如圖24(a)所示，將用于具有硼化鉿，氮化鉭或類似物之電熱轉(zhuǎn)換器的元件利用一種半導體制造裝置制作在元件基板(硅晶片)1上，之后將元件基板1的表面清潔以改善在下一步驟中之與光敏樹脂材料之粘接接觸性能。為了更好地改善這種粘接接觸性能，元件基板表面用紫外線-輻射-臭氧或類似物處理，然后將一種具有硅烷粘接劑的液體，例如，(A189由NIPPON UNICA提供)用乙醇稀釋至1％，(以重量計)，再將之用噴涂法施加于該改善了的表面上。
接著如圖24(b)所示，將該表面清潔并將一個對紫外線輻射敏感的光敏樹脂膜(干膜ordyl SY318，由Tokyo ohka kogyo co Ltd.提供的)DF鋪放在具有那樣改善過的表面的基層1上。
然后如圖24(c)所示，將一光掩膜PM放置于干膜DF上，而且將干膜DF的被留下作為第二液流通道壁的部分通過光掩膜PM用紫外光照射。使用由CANON KABUSHIKI KAISHA提供的MPA-600進行曝光處理，曝光量為約600mJ/cm2。
之后如圖24(d)所示，干膜DF用顯影液顯影，顯影液是一種二甲苯和丁基溶纖劑醋酸酯(butyl cellosolve acetate)的混合液(由Tokyo OhkaKogyo co. Ltd提供之BMRC3)，用以溶去未曝光部分。留下被曝光的、處理過的部分用作第二液流通道16之壁。將留在元件基板1表面上的殘余部分用氧等離子體灰化(ashing)裝置(由Alcan-Tech co.Inc提供的MAS-800)用約90秒將之除去。然后將它曝露在紫外光照射下，在150℃溫度下用100mJ/cm2劑量處理2小時，以完全地處理該已曝光部分。
通過這種方法，第二液流通道被高度精確地制作在由硅基層切割成的加熱器板(元件基板)上。硅基層被切成各個加熱器板1，它是由具有厚度為0.05mm的鉆石刀(由Tokyo Seimitsu提供的AWD-4000)的切割裝置切割的。已分開的加熱器板1被用粘接材料(由Toray提供的SE4400)固定于鋁基板70，見圖19。然后，在處理前已與鋁基板70連接的印刷線路板71用鋁線(未示出)與加熱器板1連接，鋁線直徑為0.05mm。
如圖24(e)所示，開槽件50與隔壁30之連接件被安置并連接到加熱器板1。更具體地說，具有隔壁30之開槽件50與加器板1由一個約束彈簧定位、連接與固定。之后，發(fā)泡液供應件80被固定于油墨件之上。之后，鋁線、開槽件50、加熱器板1及油墨件和發(fā)泡液供應件之間的間隙被硅膠密封(由Toshiba silicone 供應的TSE399)密封。
利用這種制造方法形成第二通液通道，可得到無相對加熱板加熱器元件位置偏差的精密液流通道。通過在前面步驟中連接開槽件50與隔壁30，第一液流通道14與可動件31之間的位置精度得以提高。
通過這種高精度制作技術，使噴射穩(wěn)定性得以實現(xiàn)，印刷質(zhì)量得到改善。由于它們都是一起被形成于一晶片上，可以低成本的大量生產(chǎn)。
在本實施例中，采用紫外線照射處理型干膜形成第二液流通道。但是具有特別鄰近248nm(在紫外線范圍之外)的吸收光帶的樹脂材料也可以被疊合。它可以被處理，因而用于第二液流通道的那部分被用eximer激光直接除去。
圖25(a)-(d)是介紹本發(fā)明第二實施例一噴液頭之制造方法剖視草圖。
在本實施例中如圖25(a)所示，具有厚度為15μm之電阻101以第二液流通道之形狀被模制在SUS(硅單向開關)基層100上。
之后，如圖25(b)所示，該SUS基層20通過電鍍在SUS基層100上被涂以15μm厚之鎳層102。所用的電鍍液里有。硫酸鎳酰胺(nickelamidosulfate nickel)，應力減少材料(Zero ohru，由Word Metal Inc供應)，硼酸、凹痕防止材料(NP-APS，由World Metal Inc提供)及氯化鎳。關于電鍍用的電場，一電極被連接于陽極氧化一側(cè)，而已經(jīng)被模制(Patterned)的SUS基層100被連接于負極一邊，電鍍液之溫度為50℃，而電流密度為5A/cm2。
之后，如圖25(c)所示，已經(jīng)電鍍過的SUS基層100再經(jīng)過超聲波振動，以便從其上除去鎳層，以提供第二液流通道。
在另一方面，具有用于電熱轉(zhuǎn)換元件之加熱器板通過用如半導體器件制造業(yè)中使用的制造裝置形成于硅晶片上。該晶片用與前述實施例相似的切割機切成加熱器板。加熱器板1被安裝于其上已安裝有印刷線路板104之鋁基板70上。印刷線路板7和鋁線(未表示出)被連接以確立電連接線路。在這種加熱器板1上，通過上述方法配置的第二液流通道，如圖25(a)所示那樣被固定。對于這種固定，如果位置偏差在頂板連接時不出現(xiàn)的話，它可以不是非常牢固，因為以后還要借助一約束彈簧與具有隔壁固定于其上的頂板來完成此固定，其情況如在第一實施例中一樣。
在本實施例中，為了這種定位與固定，使用了一種紫外線照射處理型粘接材料(Amicon uv-300，由GRACE JAPAN提供)，用以曝光量100mJ/cm2運作的紫外光線輻射裝置照射約3秒鐘而完成這種固定。
根據(jù)此實施例之制造方法，可以沒有相對發(fā)熱元件之位置偏差地配設第二液流通道，而且，由于此液流通道壁是鎳制的，它有抗堿性液體之耐久能力，從而使之可靠性高。
圖26(a)-(d)是一個用于說明本發(fā)明第三實施例噴液頭制造之剖視簡圖。
在本實施例中，如圖25(a)所示，保護膜103被加于SUS基層100兩側(cè)，后者具有厚度15μm及一對準孔或標記100a。保持膜用Tokyo ohkaKogyo Co.，Ltd提供的PME RP-900。
之后，如圖(b)所示，在與元件基板100之對準孔100a對準的情況下使用曝光裝置(MPA600，由CANON KABUSHI KIKAISHA，JAPAN提供)曝光作業(yè)，以除去用于第二液流通道之保護膜103部分，曝量是800mJ/cm2。
接著如圖(c)中所示，兩側(cè)具有模制過的(Patterned)保護膜103的USU基層100用腐蝕液(氯化鐵或氯化亞銅)水溶液浸泡，以浸蝕通過保護膜103曝光的部分，因而將之除去。
然后如圖中(d)所示，如上述制造方法實施例相似，已經(jīng)過腐蝕的SUS基層100被放置并固定于加熱器板，由此組裝具有第二液流通道之噴液頭。
根據(jù)本實施例制造方法，第二液流通道能相對加熱器無位置偏差地被配置，而且由于這些液流通道是SUS的，抗酸、堿性液體之耐久性是高的，從而使之提供高可靠性噴液頭。
如前所述，根據(jù)本實施例之制造方法，通過在前一步驟將第二液流通道壁安裝在元件基板上，電熱轉(zhuǎn)換器與第二液流通道彼此以高的精度對準。由于一定數(shù)量之第二液流通道在切開前被同時形成于該元件基板上，以低成本進行大規(guī)模生產(chǎn)是可能的。
通過本實施例制造方法提供的噴液頭具有的優(yōu)點是，第二液流通道與發(fā)熱元件以高精度對準，因而發(fā)泡生成的壓力能以高效率被接收，從而使噴射效率極好。
<噴液頭架(盒)>
下面介紹具有上述實例噴液頭的噴液頭架。
圖27是具有上述噴液頭的一噴液頭架之分解立體簡圖，該架一般具有一噴液頭部分201及一液體容器80。
噴液頭部分201具有一元件基板1，一隔壁30，一開槽件50，一約束彈簧78，供液件90及一支承件70。如前所述元件基板1被配置有一組用以將熱供給發(fā)泡液之熱生成電阻。一發(fā)泡液通道形成于元件基板1與具有可動壁的隔壁30之間。通過隔壁30與開槽件50之連接，形成用以與噴射液通液連接的一噴射液流通道(未示出)。
約束彈簧78之作用是將開槽件50推向元件基板1，因而對于合適地將元件基板1，隔壁30，開槽件及支承件70聚集是有效的，這在以后將進行說明。
支承件70之功能是支承元件基板1或類似物，支承件70上有一連接于元件基板1用以將電訊號供應元件基板1之線路板71，還有一個接觸墊72用以在該架安裝于設備時，在裝置側(cè)間傳送電訊號。
液體容器90盛有待分別供應至噴液頭如油墨那樣的噴射液及用于發(fā)泡的發(fā)泡液。液體容器90外面配置有用以安裝連接噴液頭與液體容器之連接件的一安裝部分94，及用以固定該連接部分之固定軸95。噴射液通過連接件的供應通道84從此液體容器的噴射液供應通道92供應至供液件80的噴射液供應通道81，而且通過噴射液供應通道83、71及21被供應至第一公共液體腔。與此相似，發(fā)泡液通過連接件的供應通道從液體容器的供應通道93供應至液體供應件80的發(fā)泡液供應通道82，而且還通過這些件之發(fā)泡液供應通道84、71及22供應至第二液體腔。在這種噴液頭架中，即使噴射液與發(fā)泡液是不同的液體，這些液體也可以良好的狀態(tài)被供應。在噴射液與發(fā)泡液是同一種液體的情況下，用于這兩種液體的供應通道無需被分隔開。
在液體被用完后，液體容器可以用各自的液體供應。為了便利這種供應，期望給液體容器配設流體注入口。噴液頭與液體容器可以相互成一體，也可以彼此分開。
(噴液設備)圖28簡略地展示一種具有上述噴液頭201的一噴液設備的結構。在本實例中，噴射液是油墨。此設備是噴墨記錄設備。此噴液設備具有一個架HC，可安裝于這種設備的噴液頭架具有一液體容器部分90和噴液頭部分201，這兩者以可拆卸方式彼此連接是可動的。架HC可沿著由記錄材料傳送機構送進的記錄紙或類似物那樣的記錄材料150的寬度方向往復移動。
當一驅(qū)動訊號從未示出之驅(qū)動訊號供給機構被供應至該架上噴液頭時，記錄用液就根據(jù)該訊號從噴液頭201噴向記錄材料。
本實施例之噴液記錄設備具有一馬達181，用于驅(qū)動記錄材料傳輸機構和該架的驅(qū)動源；齒輪182，183，用于將動力從該驅(qū)動源傳至該架；以及架軸l85等。采用此記錄設備及噴液方法，可以在各種記錄材料上提供令人滿意之印刷效果。圖29是采用本發(fā)明噴液方法及噴液頭噴墨記錄之整個設備之框圖。
記錄設備從主計算機300處接受以控制訊號出現(xiàn)之印制資料數(shù)據(jù)。印制數(shù)據(jù)資料被暫時貯存于打印設備的輸入接口301，而且與此同時，被轉(zhuǎn)變?yōu)榇斎?CPU302中之可處理數(shù)據(jù)，它們被加倍用于供給一個頭驅(qū)動訊號。CPU302將輸入的上述數(shù)據(jù)資料處理成可打印資料數(shù)據(jù)(圖像數(shù)據(jù)資料)，通過利用外部組件如RAMs304或類似物處理它們。下列控制程序貯存于ROM303中。
此外，為了將圖像資料記錄于記錄紙上合適處，CPU302產(chǎn)生一個驅(qū)動數(shù)據(jù)，用于驅(qū)動驅(qū)動馬達，驅(qū)動馬達1與圖像資料同步地移動記錄紙及記錄頭。圖像資料與馬達驅(qū)動資料各通過頭驅(qū)動器307和馬達驅(qū)動器305被分別傳送入頭200及驅(qū)動馬達306，它們以合適的同步控制著形成圖像。
當噴射能力恢復運作在頭停歇之后被要求時，CPU302將恢復運作命令供應給恢復機構310，機構310包括抽吸恢復機構200。已接受噴射能力恢復命令之恢復機構310根據(jù)抽吸或加壓恢復程序進行一系列恢復操作。
作為一種如油墨那樣的液體可粘附于其上而且適用于上述記錄設備的記錄介質(zhì)可以列舉如下各種紙張；OHP薄層；用于形成模壓盤(光盤、磁盤)之塑料；裝飾用板，或類似物；纖維織物；金屬材料如銅，鋁或類似物；皮革材料如牛皮、豬皮、合成革或類似物；木料如實心木，膠合板或類似物；竹料；陶瓷材料或類似物；以及如具有三維結構之泡沫材料。
上述的記錄設備包括一種用于各種紙張及OHP薄層之打印設備，一種用于塑料如用于形成模壓盤或類似物的塑料之記錄設備，一種用于金屬板或類似物之記錄設備，分別用于木料、陶瓷材料、和三維記錄介質(zhì)如海綿或類似物的各記錄設備，用于在織物上記錄圖像之紡織品印刷設備，以及類似的記錄設備。
作為被用于這些噴液設備的液體可以是只要能夠與采用的記錄介質(zhì)及記錄條件兼容的任何液體。
下面介紹示范性的噴墨記錄系統(tǒng)，它將圖像記錄于記錄介質(zhì)，它使用本發(fā)明之噴液頭作記錄頭。
圖30是采用了上述本發(fā)明的噴液頭201及它的一般結構之噴墨記錄系統(tǒng)之立體草圖。在此實施例中之噴液頭是滿行型頭(full-line type head)，它具有以密度360dpi對準之多個噴射孔，用以覆蓋記錄介質(zhì)之整個可以記錄的范圍，它有四個相應于四種顏色的頭黃(Y)，洋紅(M)，青(C)和黑(BK)。四個頭被一支架1202以固定方式支承，它們彼此平行，且相隔預定間距。
這些頭根據(jù)頭驅(qū)動器307供給的訊號被驅(qū)動，驅(qū)動器307構成供給每個頭驅(qū)動訊號的機構。
四種彩色油墨(Y、M、C、BK)中之每一種從油墨容器204a，1204b，1204c或1204d供應至相應的頭。參考數(shù)碼1024e指示一發(fā)泡液容器，發(fā)泡液就從此處被分送到每個頭。
在此容器與各頭之間將管配備給各加壓恢復機構311e，311a，311b，311c或311d，其情況如此圖中所示那樣。用于加壓恢復機構之驅(qū)動機構是一種加壓泵。在需要為噴液頭噴射能力恢復時，在圖29中所示的CPU就產(chǎn)生加壓恢復指令，于是就根據(jù)預定的加壓恢復程序?qū)嵤﹪娨侯^噴射能力恢復用的一系列操作。
在每個頭下面，都有一個頭蓋203a-203d，各蓋具有如海綿一類的吸收油墨件，在記錄作業(yè)不被進行時，各蓋分別蓋住各頭之噴口以便保護各噴液頭。
由標記數(shù)字碼206表示的是一傳送帶，它組成用于已被介紹過的那樣送進記錄材料用的送進機構。運輸帶206利用各個輥子沿預定軌道延伸，而且它由與馬達驅(qū)動器305相連接的一驅(qū)動輥驅(qū)動。
在本實施例中之噴墨記錄系統(tǒng)具有預打印處理設備1251和后續(xù)打印處理設備1252，它們被分別置于噴墨記錄設備之上、下游側(cè)、沿著記錄介質(zhì)傳送軌道安放。這些處理設備1251、1252各自分別在記錄之前或之后以各種方式處理記錄介質(zhì)。
預打印處理和打印后處理特別取決于記錄介質(zhì)之種類或油墨之型號。例如，當記錄介質(zhì)是金屬材料、塑料、陶瓷材料或者類似物被使用時，將記錄介質(zhì)在打印之前曝露于紫外光線和臭氧之中，使其表面激活。
在一種趨向于得到電荷的記錄介質(zhì)例如塑料樹脂材料中，灰塵在靜電下趨向于落在其表面上?；覊m會阻礙所期望之記錄。在這種情況下，采用電離劑來除去記錄材料上之靜電荷，從而從記錄材料上將灰塵除去。在用紡織物用作記錄材料時，從防止羽痕，改善固著性質(zhì)或類似性能的觀點來看，可以進行一種預印制處理，在這里堿性物質(zhì)、水溶液物質(zhì)、合成物、聚合的(物質(zhì))、水溶性金屬鹽、尿素或硫脲被施加于該紡織物。此預處理不只限于這些，而且它可以是以合適的提供給記錄材料的一種處理。
從另一方面看，后處理是一種給其上已接受了油墨之記錄材料的一種處理，如熱處理，紫外線照射，以改進油墨的固著，或是一種除去用于預處理的處理材料以及沒有反應作用而殘留下來的物質(zhì)之清理。
在本實施例中，噴液頭是一種滿行頭，但本發(fā)明也可以各種型號之噴液頭，這些類型的噴液頭沿著記錄材料之寬度移動。
<頭附件(記錄頭套件)>
將介紹適用于本發(fā)明噴液頭之頭附件。圖31是根據(jù)本發(fā)明一實施例之頭附件之簡圖。它具有一個本發(fā)明的一個頭510，頭510具有噴射油墨之一油墨噴射部分511；一個油墨容器520(液體容器)，它可以與頭分離或不分離；油墨填充器，用以盛放用于填充入該油墨容器用之油墨以及一個附件盒501，它將所有附件均容納于其內(nèi)。
當油墨被用完時，油墨填充器的一插入部分(注射針或類似物)的一部分531被插入油墨容器之通氣口521或在該油墨容器壁上、或相對該頭的一連接部分上形成的一個孔或類似物，油墨填充器內(nèi)的油墨就被注入油量容器。
這樣，本發(fā)明之噴液頭，油墨容器，油墨填充器或類似物均被容納于附件容器中，從而使得在油墨用光時，油墨能被毫無困難地填充入油墨容器。
在本實施例中之頭附件中，含有油墨填充器，但是頭附件可以不具有油墨填充器，作為一種取代，容器510可以包含一個充滿油墨之油墨容器。
在圖31中，只展示了一種用于將油墨填充入油墨容器之油墨填充器，但是，附件盒中也可以有用于將發(fā)泡液填充入發(fā)泡液容器的發(fā)泡液填充器及發(fā)泡用油墨容器。
如前所述，根據(jù)采用具有可動件的噴液系統(tǒng)的本發(fā)明的第一方面，用于發(fā)泡的發(fā)熱元件由被分為在前的第一脈沖和在后的第二脈沖的驅(qū)動脈沖驅(qū)動，并且控制第一脈沖的脈沖寬度，從而實現(xiàn)預熱，預熱的程度使第一脈沖不能噴液。因此，可以確定將液體壓力有效的作用在可動件上的條件，從而進一步穩(wěn)定噴液量和噴液速度，改善噴液的控制能力。
根據(jù)采用具有可動件的噴液系統(tǒng)的本發(fā)明的第二方面，用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度，可根據(jù)液體的狀態(tài)參數(shù)進行控制，如影響噴液量的液體溫度，從而借此穩(wěn)定噴液量，并且，能夠控制噴液量的控制能力。
圖58是本發(fā)明的實施例中的噴墨頭的結構的分解透視簡圖。
圖58中，每個加熱板(元件基板)701有128個按密度360dpi排成直線的電熱轉(zhuǎn)換元件(發(fā)熱元件)702。加熱板還設置有用于在設定的時間接收驅(qū)動發(fā)熱元件702的外界電信號的信號墊，和包括用于提供驅(qū)動發(fā)熱元件702電力的電力供應器的墊1403或類似物。每個加熱板701上有一個用于形成第二液流通道(后面會詳述)的隔板772，隔離壁730向隔板相連。隔離壁730設置有與發(fā)熱元件702對應的可動件731，通過該可動件，第二液流通道中產(chǎn)生的發(fā)泡壓力被有效地傳送到設置有噴墨口的第一液流通道。在作為底座的鋁底板770上，裝有11個加熱板1，它們按發(fā)熱元件702的排列方向排列。這樣，本實施例的噴墨頭有1408個發(fā)熱元件。
與加熱板1相似，接線板1400粘接在底板770上。加熱板1上的墊1403和在接線板1400上的信號墊和電力供應墊1401按預定的位置關系排列。按線板1400上有接線端1402，用于提供外界記錄信號和驅(qū)動電力。
頂板750有一個形成噴墨口718的整體小孔板，并設置有構成第二液流通道的槽，下面將對此進行描述。按相對于隔離壁730的可動件731的預定位置關系聯(lián)接頂板750。至于聯(lián)接方式，可采用利用彈簧及類似物，或粘附材料，或它們的結合的機械密封。
關于上述噴墨頭中每個噴口的噴液量的修正(微量修正)，將在下文中敘述。
本例中的微量修正，調(diào)制提供給發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖(驅(qū)動信號)的脈沖寬度或類似性質(zhì)。即，本例中的驅(qū)動脈沖包括一產(chǎn)生的熱量不足以發(fā)泡的預熱脈沖和一在施加預熱脈沖后有一靜止間隔的主脈沖。本例中，預熱脈沖的脈沖寬度或類似性質(zhì)調(diào)制靜止間隔或靜止期，改變噴液量。因此，能夠改變在記錄材料上形成的點的尺寸，從而使相應各個噴口印刷的點的尺寸是均勻的。
下面將對照傳統(tǒng)的所謂發(fā)泡噴液系統(tǒng)的微量修正的應用，敘述本例中噴墨頭的微量修正的應用。
圖59表示是當調(diào)驅(qū)動脈沖(圖61)的預熱脈沖的脈沖寬度P1時噴液量的變化，A是在本例的噴液頭中，B是在傳統(tǒng)的噴液頭中。
圖60表示的是調(diào)制靜止間隔P2時(圖61)噴液量的變化，A是在本例的噴液頭中，B是在傳統(tǒng)的噴液頭中。
從圖59和圖60可以看到，在本例的噴液頭和傳統(tǒng)的噴液頭中，在幾乎相同的預熱脈沖寬度P1(約2μsec)和相同的靜止間隔P2(約4μsec)產(chǎn)生最大噴液量，與是否調(diào)制預熱脈沖寬度P1或靜止間隔P2無關。然而，應該注意到，本實施例中包含最大噴液量的噴液量本身是較大的，它的變化也是較大的。因此，對本實施例的噴液頭采用微量修正，可以完成較大的修正寬度。換句話說，即使在包括相對寬的非均勻密度的噴液頭中仍能優(yōu)先使用本實施例的微量修正。
理由如下。
在傳統(tǒng)噴液頭中，驅(qū)動發(fā)熱元件產(chǎn)生的泡朝向液流通道的上游側(cè)的生長不受可動件的限制，因此提供給上游油墨的力較小，而在本發(fā)明實施例的噴液頭中，設置的可動件幾乎可以阻止發(fā)泡產(chǎn)生的力向上游逃逸。在傳統(tǒng)記錄頭中，即使增加用于發(fā)泡的能量，使發(fā)泡體積增大，相應的發(fā)泡壓力向上游的逃逸也增加了，因此，供應的能量的增加引起的發(fā)泡體積的增加，不能直接影響噴液量的增加。然而，在本發(fā)明的噴液頭中，壓力向上游的逃逸被抑制了，因此，與提供的能量的增加引起的發(fā)泡體積的增加相一致，噴液量變大了。
由于同樣的原因，采用本實施例的噴液頭結構，噴液行為較少受發(fā)熱元件的上游結構的結構或類似性質(zhì)的影響，因此噴液量或類似性質(zhì)主要取決于發(fā)熱元件的下游結構(噴口側(cè))的精度。這樣，如果下游(主要指噴口)側(cè)的精度足夠高，即使制造長尺寸的噴頭，由制造錯誤引起的噴液量的變化也能夠減少。根據(jù)這些實施例上述優(yōu)點同微量修正的優(yōu)點最佳結合起來，可以有效地降低密度不均勻性。
圖62表示在加熱板1001上形成的預熱選擇電路或類似系統(tǒng)，該電路用于本發(fā)明實施例的噴墨設備中的微量修正。圖62表示的結構用于一個噴墨頭的11個加熱板(圖58)中的每一個。
如圖62所示，存入RDM1003的每個噴口的噴液量，在記錄操作開始或類似的預定時間，由設備主件的CPU(未畫出)讀出CPU實現(xiàn)控制操作，以便根據(jù)每個噴口的噴液量，向預熱選擇電路1001S提供預熱選擇信號。在本例中，通過控制預熱脈沖的脈沖寬度調(diào)制噴液量，因此，四個預熱脈沖寬度一一對應四級噴液量。四種預熱信號PH1*～PH4*可提供給預熱選擇電路1001S。
圖63是一個電路圖，表明了預熱選擇電路1001S和驅(qū)動電路1001d的詳細結構。
驅(qū)動電路1001d包括分別地驅(qū)動發(fā)熱元件2-1～2-218的開關轉(zhuǎn)換器2201d，和按照控制信號提供驅(qū)動信號的AND元件和OR元件。AND元件裝有塊啟動信號BENBO～BENB2，用于塊獨立驅(qū)動(每個塊包括16個發(fā)熱元件)，啟動信號ODD、EVEN不連續(xù)地驅(qū)動奇數(shù)發(fā)熱元件和偶數(shù)發(fā)熱元件，主加熱啟動信號MHENB*向發(fā)熱元件提供主脈沖。
預熱選擇電路1001S中的移位寄存器1105S裝有預熱選擇信號，根據(jù)順序的每個噴液口的噴液量信息，它們呈一組1或0形式并被鎖入分別對應于鎖住信號LATA*和LATB*的選擇A寄存器和選擇B寄存器。選擇電路1101S選擇四個預熱信號PH1*至PH4*中的一個，并根據(jù)每個發(fā)熱元件的預熱選擇信號的組合輸出被選擇之一。由于選擇信號“1”和“ 0”的四種組合分別對應于預熱信號PH1*至PH4*，這種選擇是可能的。本實施例中，驅(qū)動信號不限于只選擇給每個發(fā)熱元件，也可以是發(fā)熱元件的大多數(shù)。
按照圖63的驅(qū)動電路和選擇電路的結構，預熱脈沖不依賴噴射數(shù)據(jù)提供給發(fā)熱元件，即與是否噴液無關。這樣，可以避免在液流通道中出現(xiàn)大的溫度差異。
采用前述結構，大脈沖寬度的長脈沖提供給具有小噴液量性質(zhì)的噴口的發(fā)熱元件，以便使得噴口的噴液量均勻。
在本例中，噴口的噴液量信息由ROM讀出。還有一種可能的情況，每個印刷板的密度的非均勻性由技術服務人員調(diào)節(jié)，噴液量信息可重新輸入，這種情況下，使用RAM。
如前所述，使用可動件的噴液系統(tǒng)的配合提供了協(xié)同作用，使靠近噴液口的液體被有效地噴射，因此，提高了噴液率。
因此，由制造錯誤引起的噴液頭的噴液量的非均勻性，能夠通過選擇用于每個發(fā)熱元件或大多數(shù)發(fā)熱元件的驅(qū)動信號而降低，另外，即使噴液頭本身與噴液量的非均勻性有關，噴液量可以在一個較寬的范圍內(nèi)修正，因此，原來不能被修正的密度非均勻性能夠被修正了。從而，適度的噴射被完成了。
按照本發(fā)明，即使印刷機長期放在低溫、低濕度的條件下，也能夠避免噴射失效，即使噴射失效出現(xiàn)了，通過小規(guī)模的恢復過程，如預噴射或吸抽恢復，能迅速復原正常狀態(tài)。按照本發(fā)明，能減少恢復所需的時間和由恢復操作造成的液體損失，從而使運行費用降低。
按照本發(fā)明，再填充性能被改善了，因此確定了連續(xù)噴射期間的可靠性、泡生長的穩(wěn)定性以及噴液的穩(wěn)定性。從而實現(xiàn)高速、高質(zhì)量的記錄圖像。
由于發(fā)泡液是易發(fā)泡的，易產(chǎn)生沉積物(過熱沉積或類似)的液體，采用二液流通道結構的噴液頭，使噴射液的選擇范圍寬了。因此，對于采用傳統(tǒng)泡噴液方法不易噴射的液體，如難于發(fā)泡的高粘度液體或易于在加熱板上產(chǎn)生過熱沉積的液體，能夠以良好狀態(tài)噴射。
雖然已結合在此公開的各種結構對本發(fā)明進行了介紹。但本發(fā)明不局限于所敘述的這些細節(jié)，本申請要覆蓋在權利要求基本精神范圍的各種改進和變化。
權利要求
1.一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，該噴液頭包括一個用于噴液的噴液口，一個用于在液體中產(chǎn)生泡的發(fā)泡區(qū)域，一個面對所述發(fā)泡區(qū)域設置并能在第一位置和比第一位置更遠離所述發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動的可動件；通過由在所述發(fā)泡區(qū)域中的發(fā)泡產(chǎn)生的壓力，所述可動件從所述第一位置移動到所述第二位置，以使泡在更接近噴液口的下游側(cè)的膨脹比上游側(cè)的大；向用于給所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個驅(qū)動脈沖，該脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖，并在它們之間有時間間隔；由所述第一脈沖將液體預熱到一定程度，使它不足以通過所述噴液口噴液；通過由所述第二脈沖加熱液體而產(chǎn)生一個泡，以通過所述噴液口噴液；通過改變所述第一脈沖的脈沖寬度或時間間隔中的至少一個，控制液體的預熱程度。
2.按照權利要求1所述的一種方法，其特征在于脈沖寬度或所述間隔時間是按照所述噴液頭的溫度而變化的。
3.如權利要求1所述的一種方法，其特征在于所述泡是通過液體的薄膜沸騰形成的。
4.一種噴液方法，包括沿著按一液流通道設置的發(fā)熱元件從發(fā)熱元件的上游供應液體；向這樣供應的液體提供由發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量以產(chǎn)生一個泡，這樣，通過由發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力移動一可動件的自由端，該自由端靠近噴液口側(cè)，所述可動件面對所述發(fā)熱元件設置；向用于給所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件提供一個驅(qū)動脈沖，該脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖，并在它們之間有時間間隔；由所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴液的程度；通過由所述第二脈沖加熱液體而產(chǎn)生一個泡，以通過所述噴液口噴液；通過改變所述第一脈沖的脈沖寬度或時間間隔中的至少一個，控制液體的預熱程度。
5.如權利要求4所述的一種方法，其特征在于脈沖寬度或所述間隔時間是按照所述噴液頭的溫度而變化的。
6.如權利要求4所述的一種方法，其特征在于所述發(fā)泡是通過液體薄膜沸騰形成的。
7.一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，其上包括一個與一噴液口流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在所述第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；在所述發(fā)泡區(qū)域產(chǎn)生一個泡，以由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移入所述第一液流通道，這樣，通過可動件的運動，將壓力引導向所述第一液流通道的噴液口，并噴液；向用于給所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個驅(qū)動脈沖，該脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖，并在它們之間有時間間隔；由所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述的噴液口噴液的程度；通過由所述第二脈沖加熱液體而產(chǎn)生一個泡，并通過所述噴液口噴液；通過改變所述第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度。
8.如權利要求7所述的一種方法，其特征在于脈沖寬度或所述間隔時間是按照所述噴液頭的溫度而變化的。
9.如權利要求7所述的一種方法，其特征在于供應給所述第一液流通道的液體與供應給第二液流通道的液體是相同的。
10.如權利要求7所述的一種方法，其特征在于供應給所述第一液流通道的液體與供應給第二液流通道的液體是不同的。
11.如權利要求7所述的一種方法，其特征在于供應給第二液流通道的液體與供應給第一液流通道的液體相比，至少具有較低的粘度，較高的泡形成特性和較高的熱穩(wěn)定性中的一項。
12.如權利要求7所述的一種方法，其特征在于所述泡是通過液體的薄膜沸騰形成的。
13.一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括一用于噴液的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域，一個面對所述發(fā)泡區(qū)域設置并能在第一位置和比第一位置更遠離所述發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動的可動件；其特征在于，通過由在所述發(fā)泡區(qū)域中的發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力，使所述可動件從所述第一位置移動到所述第二位置，以使泡在更接近噴液口的下游側(cè)膨脹得更大；用于向給所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個驅(qū)動脈沖的裝置，該脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖，并在它們之間有時間間隔，這樣通過所述第一脈沖將液體預熱到一程度，使它不足以通過所述噴液口噴出，并通過由所述第二脈沖加熱液體而產(chǎn)生一個泡，以通過所述噴液口噴液；控制裝置，其用于通過改變所述第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度。
14.如權利要求13所述的一種設備，還包括溫度檢測裝置，其用于檢測所述噴液頭的溫度；其中，所述控制裝置根據(jù)所述溫度檢測裝置的輸出控制所述第一脈沖的寬度和間隔時間中至少一項。
15.如權利要求13所述的一種設備，其特征在于，所述的泡是通過液體的薄膜沸騰形成的。
16.一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括一個用于噴液的噴液口；一個發(fā)熱元件，它通過向所述液體提供熱量使液體發(fā)泡；一個液流通道，它具有一個用于從所述發(fā)熱元件的上游向所述發(fā)熱元件供應液體的供應通道；以及一個面對所述發(fā)熱元件設置的可動件，其上有一個靠近所述噴液口的自由端，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使所述可動件的自由端移動，從而將壓力導向所述噴液口；用于向給所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個驅(qū)動脈沖的裝置，該脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖，并在它們之間有時間間隔，這樣，通過所述第一脈沖將液體預熱到一程度，使它不足以通過所述噴液口噴也，并通過所述第二脈沖加熱液體而產(chǎn)生一個泡，以通過所述噴液口噴液；控制裝置，用于通過改變所述第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度。
17.如權利要求16所述的一種設備，還包括溫度檢測裝置，其用于檢測所述噴液頭的溫度；其特征在于，所述控制裝置根據(jù)所述溫度檢測裝置的輸出控制所述第一脈沖的寬度或間隔時間中的至少一項。
18.如權利要求16所述的一種設備，其特征在于，所述泡是通過液體的薄膜沸騰形成的。
19.一種噴液設備，包括一個噴液頭，其上包括一個與一噴液口流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，可動件設置在所述第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其特征在于，在所述發(fā)泡區(qū)域產(chǎn)生一個泡，以由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移入所述第一液流通道，從而通過可動件的運動將壓力導向所述第一液流通道的噴液口，并噴液；用于向給所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個驅(qū)動脈沖的裝置，該脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖，并在它們之間有時間間隔，這樣，通過所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴液的程度，并通過由所述第二脈沖加熱液體而產(chǎn)生一個泡，以通過所述噴液口噴液；控制裝置，用于通過改變所述第一脈沖的脈沖寬度和間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度。
20.如權利要求19所述的一種設備，還包括溫度檢測裝置，用于檢測所述噴液頭的溫度；其特征在于，所述控制裝置根據(jù)所述溫度檢測裝置的輸出控制所述第一脈沖的寬度或所述間隔時間中的至少一項。
21.如權利要求19所述的一種設備，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給第二液流通道的液體是相同的。
22.如權利要求19所述的一種設備，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給第二液流通道的液體是不同的。
23.如權利要求19所述的一種設備，其特征在于，供應給第二液流通道的液體與供應給第一液流通道的液體相比，至少具有較低的粘度，較高的泡形成特性和較高的熱穩(wěn)定性中的一項。
24.如權利要求19所述的一種設備，其特征在于，所述泡是通過液體的薄膜沸騰形成的。
25.一種通過發(fā)泡而噴液的噴液頭，包括一個用于噴射液體的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域；一個面對所述發(fā)泡區(qū)域設置的可動件，其可在第一位置和比第一位置更遠離所述發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動；其特征在于，通過由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力，所述可動件從所述第一位置移動到所述第二位置，使泡在更接近噴液口的下游側(cè)的膨脹比上游側(cè)的大；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖，向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能；檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)。
26.如權利要求25所述的一種噴液頭，其特征在于，所述檢測裝置檢測液體的溫度。
27.一種噴液頭，包括一個用于噴射液體的噴液口；一個發(fā)熱元件，它通過向所述液體提供熱量使液體發(fā)泡；一個液流通道，其具有一個用于從所述發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；一個正對所述發(fā)熱元件設置的可動件，其上具有一個靠近所述噴液口的自由端，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使所述可動件的自由端移動，以將壓力導向所述噴液口；以及檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)。
28.如權利要求27所述的一種噴液頭，其特征在于，所述檢測裝置檢測液體的溫度。
29.一種噴液頭，包括一個與一噴液口形成流體連通的第一液流通道；一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在所述第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其特征在于，在所述發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，以由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移入所述第一液流通道，從而通過可動件的運動，將壓力導向所述第一液流通道的噴液口，并噴液；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能；檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)。
30.如權利要求29所述的一種噴液頭，其特征在于，所述檢測裝置是一種溫度檢測裝置，用于檢測所述第一和第二通道中的至少一個通道中的液體溫度。
31.一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，該噴液頭包括一個噴射液體的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域；一個面對所述發(fā)泡區(qū)域設置并能在第一位置和比第一位置更遠離所述發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動的可動件；其特征在于，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力，所述可動件從所述第一位置移動到所述第二位置，使泡在更接近噴液口的下游側(cè)的膨脹比上游側(cè)的大；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能；以及檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；按照所述檢測裝置的輸出控制用于所述發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
32.如權利要求31所述的一種方法，還包括向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖；由所述第一脈沖將該液體預熱到不足以通過所述噴液口噴液的程度；由所述第二脈沖加熱液體，從而使之通過所述噴液口噴出；其特征在于，在所述控制步驟中，控制第一脈沖的脈沖寬度，第二脈沖的脈沖寬度和第一和第二脈沖之間的時間間隔中的至少一項。
33.如權利要求31所述的一種方法，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中的至少一項的變化而控制的。
34.一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，它包括用于噴液的噴液口；一個通過向所述液體提供熱量而使液體發(fā)泡的發(fā)熱元件；一個液流通道，其上具有一個用于從所述發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；一個正對所述發(fā)熱元件設置的可動件，其上有一個靠近所述噴液口的自由端，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力，使所述可動件的自由端移動，以將壓力導向所述噴液口；檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)所述檢測裝置的輸出控制用于所述發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
35.如權利要求34所述的一種方法，還包括向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖；通過所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴液的程度；通過所述第二脈沖加熱液體，以便使之通過所述的噴液口噴出；其特征在于，在所述控制步驟中，控制第一脈沖的脈沖寬度，第二脈沖的脈沖寬度和第一和第二脈沖之間的時間間隔中的至少一項。
36.如權利要求34所述的一種方法，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中的至少一項的變化而控制的。
37.一種噴液方法，包括提供一個噴液頭，其上包括一個與一噴液口形成流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在所述第一液流通道和所述發(fā)泡區(qū)域之間，并且具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其特征在于，在所述發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移入所述第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力導向所述第一液流通道的噴液口，并噴液；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖，向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能；檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；按照所述檢測裝置的輸出控制用于所述發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
38.如權利要求37所述的一種方法，還包括向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖；由所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴液的程度；由所述第二脈沖加熱液體，從而使之通過所述的噴液口噴出；其特征在于，在所述控制步驟中，控制第一脈沖的脈沖寬度，第二脈沖的脈沖寬度和第一和第二脈沖之間的間隔時間中的至少一項。
39.如權利要求37所述的一種方法，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中的至少一項的變化而控制的。
40.一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，它包括一用于噴射液體的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域；一個面對所述發(fā)泡區(qū)域設置的可動件，其可在第一位置和比第一位置更遠離所述發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動；其特征在于，通過由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力，所述可動件從所述第一位置移動到所述第二位置，使泡在更接近噴液口的下游側(cè)的膨脹比上游側(cè)的大；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能；以及檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)液體的噴射操作的頻率，預測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)預測值，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
41.如權利要求40所述的一種方法，其特征在于，所述狀態(tài)參數(shù)是液體的溫度。
42.如權利要求41所述的一種方法，還包括向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖；由所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；由所述第二脈沖加熱液體，從而使之通過所述噴液口噴出；其特征在于，在所述控制步驟中，控制第一脈沖的脈沖寬度，第二脈沖的脈沖寬度和第一和第二脈沖之間的間隔時間中的至少一項。
43.如權利要求40所述的一種方法，其特征在于，所述檢測裝置是一種溫度檢測裝置，用于檢測所述第一和第二通道中的至少一個通道的液體溫度。
44.一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，它包括一用于噴射液體的噴液口；一個用于通過向所述液體提供熱量而使液體發(fā)泡的發(fā)熱元件；一個液流通道，其上具有一個用于從所述發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；以及一個正對所述發(fā)熱元件設置的可動件，其上有一個靠近所述噴液口的自由端，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力，使所述可動件的自由端移動，以向噴液口方向引導壓力；檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)液體的噴射操作的頻率，預測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)預測值，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
45.如權利要求44所述的一種方法，其特征在于，所述狀態(tài)參數(shù)是液體的溫度。
46.如權利要求44所述的一種方法，還包括向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖；通過所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；通過所述第二脈沖加熱液體，從而使之通過所述的噴液口噴出；其特征在于，在所述控制步驟中，控制第一脈沖的脈沖寬度，第二脈沖的脈沖寬度和第一和第二脈沖之間的間隔時間中的至少一項。
47.如權利要求44所述的一種方法，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體粘度和其表面張力中至少一項的變化而控制的。
48.一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，其上包括一與噴液口形成流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，可動件設置在所述第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其特征在于，在所述發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，以由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移入所述第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力引導向所述第一液流通道的噴液口，并噴液；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能；檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)液體的噴射操作的頻率，預測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)預測值，控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
49.如權利要求48所述的一種方法，其特征在于，所述的狀態(tài)參數(shù)是液體的溫度。
50.如權利要求48所述的一種方法，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給所述第二液流通道的液體是相同的。
51.如權利要求48所述的一種方法，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給所述第二液流通道的液體是不同的。
52.如權利要求48所述的一種方法，其特征在于，供應給第二液流通道的液體與供應給第一液流通道的液體相比，至少具有較低的粘度，較高的泡形成性質(zhì)和較高的穩(wěn)定性中的一項。
53.如權利要求48所述的一種方法，還包括向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖；由所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；由所述第二脈沖加熱液體，從而使之通過所述的噴液口噴出；其特征在于，在所述的控制步驟中，控制第一脈沖的脈沖寬度，第二脈沖的脈沖寬度和第一和第二脈沖之間的時間間隔中的至少一項。
54.如權利要求48所述的一種方法，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中的至少一項的變化而控制的。
55.一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，其上包括一個與噴液口形成流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在所述第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；一個發(fā)熱元件，用于根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能，其特征在于，在所述發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移入所述第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力導向所述第一液流通道的噴液口，并噴液；所述噴液頭包括檢測裝置，其用于檢測在所述第一和第二液流通道之一中的影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)所述檢測裝置的輸出，預測影響在第一和第二液流通道中的另一個中的噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；根據(jù)預測值和輸出，控制用于所述發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
56.如權利要求55所述的一種方法，其特征在于，所述檢測裝置檢測液體的溫度，所述預測步驟預測液體的溫度。
57.如權利要求55所述的一種方法，其特征在于，供應給所述第一液流通道中的液體與供應給第二液流通道中的液體是相同的。
58.如權利要求55所述的一種方法，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給第二液流通道的液體是不同的。
59.如權利要求55所述的一種方法，其特征在于，供應給第二液流通道的液體與供應給第一液流通道的液體相比，至少具有較低的粘度、較高的泡形成性質(zhì)和較高的穩(wěn)定性中的一項。
60.如權利要求55所述的一種方法，還包括向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖；通過所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；通過利用所述第二脈沖加熱液體而產(chǎn)生一個泡，以通過所述的噴液口噴液；其特征在于，在所述控制步驟中，控制第一脈沖的脈沖寬度，第二脈沖的脈沖寬度和第一和第二脈沖之間的時間間隔中的至少一項。
61.如權利要求55所述的一種方法，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中至少一項的變化而控制的。
62.一種噴液設備，包括一個噴液頭，包括一個用于噴射液體的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域；一個面對所述發(fā)泡區(qū)域設置的可動件，其可在第一位置和比第一位置更遠離所述發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動；其中，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力，所述可動件從所述第一位置移動到所述第二位置，使泡在更接近噴液口的下游側(cè)膨脹得比上游側(cè)更大；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能；檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，其根據(jù)所述檢測裝置的輸出控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
63.如權利要求62所述的一種設備，還包括驅(qū)動脈沖供應裝置，用于向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖，以由所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；其特征在于，所述控制裝置控制第一脈沖的脈沖寬度、第二脈沖的脈沖寬度和兩脈沖之間的時間間隔中的至少一個。
64.如權利要求62所述的一種設備，其特征在于，所述控制裝置根據(jù)液體的粘度和其表面張力中至少一項的變化控制所述驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
65.一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括一個用于噴射液體的噴液口；一個發(fā)熱元件，它通過向所述液體提供熱量使液體發(fā)泡；一個液流通道，其上具有一個用于從所述發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；以及一個正對所述發(fā)熱元件設置的可動件，其上具有一個靠近所述噴液口的自由端，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使所述可動件的自由端移動，從而將壓力導向所述噴液口方向；檢測裝置，用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，用于根據(jù)所述檢測裝置的輸出控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
66.如權利要求65所述的一種設備，還包括驅(qū)動脈沖供應裝置，其用于向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖，以通過所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；其特征在于，所述控制裝置至少控制第一脈沖的脈沖寬度，第二脈沖的脈沖寬度和兩脈沖之間的間隔時間中的至少一個。
67.如權利要求65所述的一種設備，其中驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中至少一項的變化控制的。
68.一種噴液設備，包括一個噴液頭，包括一個與一噴液口形成流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，可動件設置在所述第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；其特征在于，在所述發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力，使可動件的自由端移入所述第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力導向所述第一液流通道的噴液口，并噴液；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖，向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能；以及檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的液體的狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，其根據(jù)所述檢測裝置的輸出控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
69.如權利要求68所述的一種設備，還包括驅(qū)動脈沖供應裝置，用于向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖，以通過所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；其特征在于，所述控制裝置控制第一脈沖的脈沖寬度、第二脈沖的脈沖寬度和兩脈沖之間的間隔時間中的至少一個。
70.如權利要求68所述的一種設備，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中至少一項的變化而控制的。
71.一種噴液設備，包括一種噴液方法，包括一個噴液頭，它包括一用于噴射液體的噴液口；一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)泡區(qū)域；一個面對所述發(fā)泡區(qū)域設置的可動件，其可在第一位置和比第一位置更遠離所述發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動；其特征在于，通過由發(fā)泡產(chǎn)生的壓力，所述可動件從所述第一位置移動到所述第二位置，使泡在更接近噴液口的下游側(cè)膨脹得比上游側(cè)更大；以及一個發(fā)熱元件，它根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能；預測裝置，其用于根據(jù)液體的噴射操作的頻率預測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，用于根據(jù)所述預測裝置的輸出控制用于發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
72.如權利要求71所述的一種設備，其特征在于，所述預測步驟預測液體的溫度。
73.如權利要求71所述的一種設備，還包括驅(qū)動脈沖供應裝置，其用于向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖，以通過所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴液的程度；其特征在于，所述控制裝置控制第一脈沖的脈沖寬度、第二脈沖的脈沖寬度和兩脈沖之間的間隔時間中的至少一個。
74.如權利要求71所述的一種設備，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中至少一項的變化而控制的。
75.一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括一個用于噴射液體的噴液口；一個通過向所述液體提供熱量使液體發(fā)泡的發(fā)熱元件；一個液流通道，其上具有一個用于從所述發(fā)熱元件的上游向發(fā)熱元件供應液體的供應通道；以及一個正對所述發(fā)熱元件設置的可動件，其上有一個靠近所述噴液口的自由端，由通過發(fā)泡產(chǎn)生的壓力使所述可動件的自由端移動，向所述噴液口方向引導壓力；預測裝置，用于根據(jù)液體噴射操作的頻率，預測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，用于根據(jù)所述預測裝置的輸出控制用于所述發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
76.如權利要求75所述的一種設備，其特征在于，所述預測步驟預測液體的溫度。
77.如權利要求76所述的一種設備，還包括驅(qū)動脈沖供應裝置，其用于向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖，以由所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；其特征在于，所述控制裝置控制第一脈沖的脈沖寬度、第二脈沖的脈沖寬度和兩脈沖之間的時間間隔中的至少一個。
78.如權利要求75所述的一種設備，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中至少一項的變化而控制的。
79.一種噴液設備，包括一個噴液頭，其上包括一個同噴液口形成流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在所述第一液流通道和所述發(fā)泡區(qū)域之間，并具有一個靠近噴液口的自由端；其特征在于，在所述發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移入所述第一液流通道內(nèi)，從而，通過可動件的運動，將壓力導向所述第一液流通道的噴液口，并噴液；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖，向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能；預測裝置，用于根據(jù)液體噴射操作的頻率預測影響噴液量的液體狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，用于根據(jù)所述預測裝置的輸出控制用于所述發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
80.如權利要求79所述的一種設備，其特征在于，所述預測步驟預測作為影響噴液量的狀態(tài)參數(shù)的液體的溫度。
81.如權利要求79所述的一種設備，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給第二液流通道的液體是相同的。
82.如權利要求79所述的一種設備，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給第二液流通道的液體是不同的。
83.如權利要求79所述的一種設備，其特征在于，供應給第二液流通道的液體與供應給第一液流通道的液體相比，至少具有較低的粘度、較高的泡形成性質(zhì)和較高的熱穩(wěn)定性中的一項。
84.如權利要求79所述的一種設備，還包括驅(qū)動脈沖供應裝置，用于向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和臨近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖，以通過所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；其特征在于，所述控制裝置控制第一脈沖的脈沖寬度、第二脈沖的脈沖寬度和兩脈沖之間的時間間隔中的至少一個。
85.如權利要求79所述的一種設備，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中至少一項的變化而控制的。
86.一種噴液設備，包括一個噴液頭，其上包括一個與一噴液口形成流體連通的第一液流通道和一個具有一發(fā)泡區(qū)域和一可動件的第二液流通道，該可動件設置在所述第一液流通道和發(fā)泡區(qū)域之間，并具有一個靠近噴液口側(cè)的自由端；一個發(fā)熱元件，它根據(jù)所供應的驅(qū)動脈沖向所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能，其特征在于，在所述發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡，由發(fā)泡所產(chǎn)生的壓力使可動件的自由端移入所述第一液流通道，從而，通過可動件的運動，將壓力導向所述第一液流通道的噴液口，并噴液；所述噴液頭包括檢測裝置，其用于檢測影響噴液量的所述第一和第二液流通道之一中的液體狀態(tài)參數(shù)；預測裝置，其用于根據(jù)所述檢測裝置的輸出預測影響噴液的在第一和第二液流通道的另一個中的液體狀態(tài)參數(shù)；控制裝置，其用于根據(jù)預測值和輸出控制用于所述發(fā)熱元件的驅(qū)動脈沖的脈沖寬度。
87.如權利要求86所述的一種設備，其特征在于，在所述噴液頭中提供的檢測裝置是溫度檢測裝置，它用于檢測液體的溫度，其中，所述預測裝置預測影響噴液量的液體的溫度。
88.如權利要求86所述的一種設備，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給第二液流通道的液體是相同的。
89.如權利要求86所述的一種設備，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給第二液流通道的液體是不同的。
90.如權利要求86所述的一種設備，其特征在于，供應給第二液流通道的液體與供應給第一液流通道的液體相比，至少具有較低的粘度、較高的泡形成性質(zhì)和較高的穩(wěn)定性中的一項。
91.如權利要求86所述的一種設備，還包括驅(qū)動脈沖供應裝置，其用于向所述發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖的驅(qū)動脈沖，以通過所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；其中，所述控制裝置控制第一脈沖的脈沖寬度、第二脈沖的脈沖寬度和兩脈沖之間的時間間隔中的至少一個。
92.如權利要求86所述的一種設備，其特征在于，驅(qū)動脈沖的脈沖寬度是根據(jù)液體的粘度和其表面張力中至少一項的變化而控制的。
93.一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括多個用于噴射液體的噴液口，與相應的噴液口形成流體連通的液流通道，一個在液流通道中的發(fā)泡區(qū)域，其上具有一個用于在液體中產(chǎn)生泡的發(fā)熱元件，以及一個面對所述發(fā)泡區(qū)域的可動件，其上具有一個靠近所述噴液口的自由端；選擇裝置，其用于從多種驅(qū)動信號中選擇一種驅(qū)動信號，供應給相應的發(fā)熱元件或發(fā)熱元件組。
94.如權利要求93所述的一種設備，其特征在于，所述發(fā)熱元件正對所述可動件設置，所述發(fā)泡區(qū)域由所述發(fā)熱元件和可動件限定。
95.如權利要求94所述的一種設備，其特征在于，所述發(fā)熱元件是一種電熱轉(zhuǎn)換器，它根據(jù)所施加的驅(qū)動脈沖產(chǎn)生熱量。
96.如權利要求95所述的一種設備，其特征在于，所述多種驅(qū)動信號有不同的應用時間寬度。
97.如權利要求96所述的一種設備，其特征在于，所述的多種驅(qū)動信號有不同的寬度，所述選擇裝置選擇用于每個電熱轉(zhuǎn)換器的一個寬度。
98.如權利要求93所述的一種設備，其特征在于，所述噴液頭安裝在處于使用中的所述設備上。
99.如權利要求97所述的一種設備，其特征在于，所述驅(qū)動信號是具有第一脈沖，第二脈沖和它們之間的間隔時間的雙脈沖信號。
100.如權利要求99所述的一種設備，其特征在于，所述的多種脈沖具有不同的脈沖寬度。
101.如權利要求93所述的一種設備，其特征在于，所述液流通道是與所述噴液口流體連通的第一液流通道和具有所述發(fā)泡區(qū)域的第二液流通道，所述可動件設置在所述第一液流通道和第二液流通道之間。
102.如權利要求93所述的一種設備，其特征在于，所述泡是通過液體的薄膜沸騰形成的。
103.如權利要求94所述的一種設備，其特征在于，所述發(fā)熱元件的整個表面面對所述可動件。
104.如權利要求101所述的一種設備，其特征在于，所述可動件是作為位于第一液流通道和第二液流通道之間的隔壁的一部分形成的。
105.如權利要求101所述的一種設備，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給所述第二液流通道的液體是相同的。
106.如權利要求101所述的一種設備，其特征在于，供應給所述第一液流通道的液體與供應給所述第二液流通道的液體是不同的。
107.如權利要求93所述的一種設備，還包括驅(qū)動脈沖供應裝置，其提供用于從所述噴液頭噴射液體的驅(qū)動信號。
108.如權利要求93所述的一種設備，還包括記錄材料送進裝置，用于送進接收從所述液體頭噴出的噴液的記錄材料。
109.如權利要求93所述的一種設備，其特征在于，所述的多個噴液口覆蓋了記錄材料的記錄范圍的整個寬度。
110.一個記錄系統(tǒng)，包括一個噴液設備，包括一個噴液頭，它包括多個用于噴射液體的噴液口，與相應的噴液口流體連通的液流通道，一個在液流通道中的發(fā)泡區(qū)域，其上具有一個用于在液體中產(chǎn)生泡的發(fā)熱元件，以及一個面對所述發(fā)泡區(qū)域的可動件，其上有一個靠近所述噴液口的自由端；以及一個后處理裝置，它用于在噴液后促進所述液體附著在記錄材料上。
111.一個記錄系統(tǒng)，包括一種噴液設備，包括一個噴液頭，它包括多個用于噴射液體的噴液口，與相應的噴液口流體連通的液流通道，一個在液流通道中的發(fā)泡區(qū)域，其上具有一個用于在液體中產(chǎn)生泡的發(fā)熱元件，以及一個面對所述發(fā)泡區(qū)域的可動件，其具有一個靠近所述噴液口的自由端；以及一個預處理裝置，用于在噴液后促進所述液體附著在記錄材料上。
112.一種噴液方法，包括制備一種噴液設備，其包括一個具有多個用于噴射液體的噴液口的噴液頭，與相應的噴液口流體連通的液流通道，一個在液流通道中的發(fā)泡區(qū)域，其具有一個用于在液體中發(fā)泡的發(fā)熱元件，以及一個面對所述發(fā)泡區(qū)域的可動件，其具有一個靠近所述噴液口的自由端；以及從多種驅(qū)動信號中選擇一種驅(qū)動信號，供應給相應的發(fā)熱元件或發(fā)熱元件組，由此在所述發(fā)泡區(qū)域中產(chǎn)生一個泡。
113.如權利要求112所述的一種方法，其特征在于，所述發(fā)熱元件面對所述可動件設置，所述發(fā)泡區(qū)域由所述發(fā)熱元件和可動件限定。
114.如權利要求113所述的一種方法，其特征在于，所述發(fā)熱元件是一種電熱轉(zhuǎn)換器，它根據(jù)所供應的電信號產(chǎn)生熱量。
115.如權利要求114所述的一種方法，其特征在于，所述的多種驅(qū)動信號具有不同的應用時間寬度。
116.如權利要求115所述的一種方法，其特征在于，為所述噴液頭提供所述的多種驅(qū)動信號，為每個電熱轉(zhuǎn)換器提供一種信號。
117.如權利要求116所述的一種方法，其特征在于，所述驅(qū)動信號是具有第一脈沖，第二脈沖和它們之間的間隔時間的雙脈沖信號。
118.如權利要求117所述的一種方法，其特征在于，所述的多種信號具有不同的所述第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間。
119.如權利要求11 2所述的一種方法，其特征在于，所述泡是通過液體的薄膜沸騰形成的。
120.如權利要求113所述的一種方法，其特征在于，所述發(fā)熱元件的整個表面面對所述可動件。
121.一種噴液方法，包括一種噴液方法，包括制備一個噴液頭，它包括一個用于噴液的噴液口，一個用于在液體中產(chǎn)生泡的發(fā)泡區(qū)域，一個面對所述發(fā)泡區(qū)域設置的可動件，其可在第一位置和比第一位置更遠離所述發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動；由在所述發(fā)泡區(qū)域中的發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力，使所述可動件從所述第一位置移動到所述第二位置，以使泡在更接近噴液口的下游側(cè)的膨脹比上游側(cè)大；向用于給所述發(fā)泡區(qū)域提供熱能的發(fā)熱元件供應一個驅(qū)動脈沖，該脈沖被分解為第一脈沖和鄰近的第二脈沖，并在它們之間有時間間隔；通過所述第一脈沖將液體預熱到不足以通過所述噴液口噴出的程度；通過由所述第二脈沖加熱液體而產(chǎn)生一個泡，并通過所述噴液口噴液；通過改變所述第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個，控制液體的預熱程度，以使液體在這樣一種性質(zhì)下噴出，即液體噴液量的變化率隨所述第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間的增加而逐步增加。
全文摘要
一種噴液方法包括:制備一個噴液頭,其包括一個噴液口,一個發(fā)泡區(qū)域,一個面對發(fā)泡區(qū)域設置并可在第一位置和更遠離發(fā)泡區(qū)域的第二位置之間移動的可動件;由發(fā)泡而產(chǎn)生的壓力使可動件從第一位置移動到第二位置,使泡在更接近噴液口的下游側(cè)膨脹得比上游側(cè)大;向發(fā)熱元件供應一個被分解為第一脈沖、第二脈沖和在它們之間的間隔時間的驅(qū)動脈沖;由第一脈沖將液體預熱到不足以從噴液口噴液的程度;通過由第二脈沖加熱液體產(chǎn)生一個泡,以從噴液口噴液;通過改變第一脈沖的脈沖寬度或間隔時間中的至少一個控制液體的預熱程度。
文檔編號B41J2/14GK1172012SQ97114890
公開日1998年2月4日 申請日期1997年6月6日 優(yōu)先權日1996年6月7日
發(fā)明者岡崎猛史, 野俊雄, 田鹿博司, 小俁好一, 吉平文, 工藤清光, 加藤真夫, 淺川佳惠, 坪井仁 申請人:佳能株式會社